一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，包括空間數(shù)據(jù)處理步驟S1、查詢數(shù)據(jù)給定步驟S2、查詢初始化步驟S3、數(shù)據(jù)查詢步驟S4和數(shù)據(jù)驗證步驟S5；本發(fā)明提供了一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，能夠應用于多用戶決定的場景中，一個組的用戶根據(jù)各自的地點與愛好得到一個很好的結果，為大數(shù)據(jù)環(huán)境下的基于多用戶的大數(shù)據(jù)量的空間數(shù)據(jù)的查詢驗證提供了一種有效，完整，正確的方法。
【專利說明】
一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法。
【背景技術】
[0002] 隨著基于地點服務的普及，各種組織，公司甚至個人(被稱為DOS)開始收集和擁有 大量的空間數(shù)據(jù)；處理如此大量的空間數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)擁有者帶來了技術和經(jīng)濟上的巨大挑 戰(zhàn)；在數(shù)據(jù)的管理和查詢過程中，DOs傾向于將數(shù)據(jù)外包給第三方，而不是建立他們自己的 技術團隊和基礎框架；因為減輕了DOs在數(shù)據(jù)管理過程中的巨大負擔，數(shù)據(jù)外包有潛力提供 更有效和節(jié)約成本的服務;在數(shù)據(jù)外包過程中，D0將自己的數(shù)據(jù)委派給服務提供者(SP)，SP 為數(shù)據(jù)建立索引，反饋用戶的查詢要求；因為服務器不在D0的管理權限范圍內，服務器可以 篡改返回的查詢結果，因此，用戶需要確保查詢結果滿足三個條件：有效性，正確性，完整 性。
[0003] 專利申請?zhí)?CN201510101056.0公開了一種基于Merkle樹結構的空間查詢完整性 驗證方法，該方法在已有的自適應Hilbert曲線所生成的四分樹節(jié)點上，提出了支持查詢完 整性驗證的Merkle樹結構的構建方法，并提出了范圍查詢與KNN查詢的完整性驗證方法，使 得本發(fā)明所提供的完整性驗證結果不存在誤報與漏報的情況，進而使得服務提供者難以對 用戶的查詢結果進行惡意更改;本發(fā)明方法可以在空間數(shù)據(jù)外包的服務模式下，為用戶提 供高效的驗證結構生成功能，以及準確的范圍查詢與KNN查詢完整性驗證功能，從而保證空 間查詢服務的質量。只提供了一種Merkle樹結構的空間查詢完整性驗證方法，對數(shù)據(jù)的有 效性和正確性并沒有相關涉及，也沒有實現(xiàn)對多用戶決定查詢的反饋。
[0004] 專利申請?zhí)?CN201310132565.0公開了 一種基于哈希樹的數(shù)據(jù)動態(tài)操作可驗證性 方法，是由用戶USER、云計算數(shù)據(jù)中心⑶C和第三方審計機構TPA三部分通過通信網(wǎng)絡連接 組成;USER作為數(shù)據(jù)存儲服務請求的提出一方，希望將自己擁有的數(shù)據(jù)文件存儲到云計算 數(shù)據(jù)中心的云存儲空間之中；USER既可以是個人用戶，也可以是企業(yè)用戶；CDC負責響應用 戶的數(shù)據(jù)存儲服務請求，按照一定的規(guī)則將用戶的數(shù)據(jù)文件存儲到自己龐大的數(shù)據(jù)中心， 并對數(shù)據(jù)文件的管理維護負責；TPA作為可靠的第三方審計機構，受USER的委托對存儲在 CDC數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)文件進行完整性和一致性的審查;本發(fā)明解決了云計算環(huán)境下對于用 戶數(shù)據(jù)文件完整性和一致性的驗證問題；只提供了對數(shù)據(jù)的完整性和一致性的驗證，并沒 有實現(xiàn)對多用戶決定查詢的反饋。
[0005] 現(xiàn)有的數(shù)據(jù)查詢方法如k-Nearest Neighbors查詢和Skyline查詢都不能應用到 多用戶決定的場景中，即一個組的用戶不能根據(jù)各自的地點與愛好得到一個最好的結果。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗 證方法，能夠應用于多用戶決定的場景中，一個組的用戶根據(jù)各自的地點與愛好得到一個 很好的結果，查詢結果具備有效，完整，正確的優(yōu)點。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗 證方法，包括以下步驟：
[0008] si.空間數(shù)據(jù)處理:對空間數(shù)據(jù)的地點對象按照空間屬性進行分組，每個分組作為 一個最小外接矩，以每個最小外接矩作為一個葉節(jié)點形成MR-tree，為每個葉節(jié)點生成對應 的索引并存儲相應的數(shù)值;MR-tree是一種Merkle哈希樹，其包括多個中間節(jié)點，中間節(jié)點 中包含的一個或多個葉節(jié)點，這些葉節(jié)點都是其子節(jié)點；
[0009] S2.查詢數(shù)據(jù)給定:給定四元數(shù)組Q = {U，W，P，k}，U代表查詢的用戶組，P代表用戶 組的地點集合;W代表用戶定義愛好集合，k為用戶需要的地點對象數(shù)量；
[0010] U={u〇，ui,. . .Ui. . .，un-i}，式中Ui，表示用戶組U中第i+1個用戶，n表示用戶組U中 用戶的個數(shù)，
[0011] P^PhPi，? ? ?，Pi，…，ps}，式中Pi，i = l，2,3.....S，表示地點集合P中第i個地點 對象，s表示地點集合P中地點對象的個數(shù)，
[0012] ff = {WQ，W1，. . .，Wi. . .，Wn-U，式中Wi，i = l，2,3.....n-1，表示第i個用戶定義的愛 好；
[0013] Wi = . . .，Wi,m}，Wi,。為第i個用戶定義愛好的空間屬性權重，{wu，...， Wi,m}為第i個用戶定義愛好的非空間屬性權重。
[0014] 定義如下概念：
[0015] 非空間支配:給定兩個地點，如果]；/在所有非空間屬性上都不比p差，則規(guī)定 P'非空間支配P，用符號表示為：尸<1 // ;
[0016] 空間支配:給定一個用戶集合1/和兩個地點p和，如果非空間支配p，而且比 P距離所有用戶都要近，我們則規(guī)定在用戶集合1/上有p'支配p';
[0017] 非空間權重支配:給定一個地點p和所有用戶的愛好集合W，p的非空間屬性的權重 和表示為:O(P): m / n-\ \
[0018] 〇(P)=^ j^l V J
[0019] 給定兩個地點p和p'，如果〇(p')不比〇(p)大，則認為 p'非空間權重支配p;
[0020] 空間權重支配:給定兩個地點p，!/以及所有用戶的愛好集合W，p到所有用戶的權 重為： n-1
[0021 ] adsum(/?)=^(w/(H |] ||) ? t=0
[0022] 如果adsum(p'）不比adsum(p)大，認為p/空間權重支配p;
[0023] 權重支配:給定一個用戶集U，所有的用戶愛好集W和兩個地點p7和p，如果p7不支 配非空間權重支配P，且P 7空間權重支配P，則認為在用戶集U上權重支配p;
[0024] -個節(jié)點的附加值:vs?(p) =adSUm(p)+〇(p);
[0025] 一個范圍的附加值.v剔'(Ar) = min(adsiun(N.pi)) + iiiin(<(X]SLpi)) :p.t_
[0026]給定Q= {U，W，P，k}后，理想結果是最終k個結果存儲在結果集R中，且滿足不被P中 其他地點支配或權重支配；
[0027] S3.查詢初始化:定義查詢結果集R和驗證對象集VO，并將查詢結果集R和驗證對象 集V0初始化為空;計算MR-tree每個分組所在的中間節(jié)點和每個地點所在的葉節(jié)點v SUm; [0028] S4 ?數(shù)據(jù)查詢:定義一個堆H來以v_的升序來掃描MR-tree的節(jié)點：先將MR-tree的 根節(jié)點放入堆H和驗證對象集V0中，每一次掃描，都將堆H的堆頂元素彈出，對堆頂元素進行 檢查根據(jù)檢查結果對驗證對象集V0、查詢結果集R和堆H進行處理，直到堆H為空，完成一次 基本查詢，檢查R中地點數(shù)I |R| I與用戶定義參數(shù)k的大小：
[0029] (1)如果| |R| |大于k，將地點按照vsum數(shù)值大小排序，取前k個值得到最終結果集 R7 ；
[0030] (2)如果I |R| I等于k，直接將R作為最終結果集R';
[0031] (3)如果| |R| |小于k，進行下一輪查詢，直到| |R| |不小于k;
[0032] S5.數(shù)據(jù)驗證:根據(jù)最終結果集f和V0時，驗證最終結果集f的有效性，完整性和 正確性。
[0033] 步驟S1中所述的每個葉節(jié)點存儲的數(shù)值為：
[0034] h = hash(p11 p21 ? ? ? | p1 ? ? ? | pt)，
[0035] 式中pSiilJJ.....t表示葉節(jié)點對應分組中的第i個地點對象，' | '表示對地 點對象進行級聯(lián)操作，t表示該葉節(jié)點中地點對象的個數(shù)。
[0036] 所述的MR-tree具有多個中間節(jié)點，每個中間節(jié)點包括一個或者多個葉節(jié)點。
[0037] 如果一個地點口支配或權重支配另一個地點口或地區(qū)3則必有:￥31?(口）<￥3 1?化'）或 vSUm(p)<v_(S)，任何一個基于地點的v_通過升序遍歷MR-tree，添加到候選結果集R的地 點將肯定放入到最終結果集中V。
[0038]步驟S4中對堆頂元素進行檢查并進行相應處理分為以下四種情況：
[0039] (1)如果堆頂元素被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，將堆頂元素放入V0中；
[0040] (2)如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，且堆頂元素是MR-tree 的中 間節(jié)點 ，將它的子節(jié)點加入到堆H 中；
[0041] (3)如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，且堆頂元素是葉節(jié) 點，將它包含的所有地點加入到堆H中；
[0042] (4)如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配;堆頂元素是地點對 象，將它就直接放入R中。
[0043] 所述的步驟S5包括以下子步驟：
[0044] S51.檢查準備:在每一輪查詢時將結果集R和對應的V0進行分組和排序為驗證作 好準備，查詢結束時，最終的驗證對象集V0中包含了三種數(shù)據(jù):地點對象;最小外接矩的數(shù) 值和最小外接矩對應的中間節(jié)點;所有用戶的查詢信息U和W;
[0045] S52.有效性檢查:檢查根據(jù)最終的驗證對象集V0計算根節(jié)點的數(shù)值，然后與原數(shù) 值進行比較，判斷計算得到的數(shù)值和原數(shù)值是否相同：
[0046] (1)如果相同，則f具備有效性；
[0047] (2)如果不相同，則f不具備有效性；
[0048] S53.正確性檢查:檢查最終結果集V的地點個數(shù)和V中的各個分組Gi，來判斷V 的正確性；
[0049] S54.完整性檢查:檢查V中各個分組Gi和在V0中對應的VOi，來判斷V的完整性，如 果f中的Gi均完整，則IT具有完整性。
[0050] 所述的步驟S53包括以下子步驟：
[0051] S531.檢查最終結果集R'是否滿足條件一:最終結果集R'地點個數(shù)等于用戶定義 參數(shù)k:
[0052] (1)如果滿足條件一，則跳轉至步驟S532;
[0053] (2)如果不滿足條件一，則最終結果集f不具備正確性；
[0054] S532.檢查V中各個分組G:，判斷仏是否滿足條件二^:中的地點都不相互支配，也 不相互權重支配：
[0055] (1)如果滿足條件二，則G:具備正確性，跳轉至步驟S533;
[0056] (2)如果不滿足條件二，則最終結果集f不具備正確性：
[0057] S533.檢查最終結果集V中的每個地點對象，判斷是否滿足條件三:高等級分組的 地點對象能夠支配或者權重支配低等級分組的地點對象：
[0058] (1)如果滿足條件三，最終結果集f具備正確性；
[0059] (2)如果不滿足條件三，最終結果集R'不具備正確性。
[0060] 所述的步驟S54包括以下子步驟：
[0061 ] S541.判斷VOi中的地點對象，是否均滿足條件四：被對應Gi中的地點對象支配或權 重支配；
[0062] (1)如果滿足條件四，則對應6:具備完整性；
[0063] (2)如果不滿足條件四，跳轉至步驟S542;
[0064] S542.判斷VOi中的地點對象，是否滿足條件五:對于不滿足條件四的地點對象，其 附加值高于Gi中所有地點對象的附加值：
[0065] (1)如果滿足條件五，則對應6:具備完整性；
[0066] (2)如果不滿足條件五，則對應6:不具備完整性。
[0067]基于多用戶的空間數(shù)據(jù)查詢和驗證，使查詢過程來生成結果然后證明每個結果是 有效的、正確的和完整的，符合在大數(shù)據(jù)環(huán)境下需要處理很大量空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)擁有者的 需求，并且創(chuàng)新性地提出了基于Merkle哈希樹的空間數(shù)據(jù)查詢及驗證方法，提升了查詢速 度以及減少了返回結果集的大小;且在不同參數(shù)設置下非常有效率和魯棒性。
[0068]本發(fā)明的有益效果是:為大數(shù)據(jù)環(huán)境下的基于多用戶的大數(shù)據(jù)量的空間數(shù)據(jù)的查 詢和驗證提供了一種有效，完整，正確的方法，并且比原有的普通數(shù)據(jù)查詢方法具有更快的 查詢速度，更短的響應時間和更小的返回結果集，減少了用戶的開支。
【附圖說明】
[0069]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0070]圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)查詢過程中的掃描流程圖；
[0071]圖3為本發(fā)明的實施例一不意圖。
【具體實施方式】
[0072]下面結合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于 以下所述。
[0073]如圖1所示，一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，包括以下步驟：
[0074] S1.空間數(shù)據(jù)處理:對空間數(shù)據(jù)的地點對象按照空間屬性進行分組，每個分組作為 一個最小外接矩，以每個最小外接矩作為一個葉節(jié)點形成MR-tree，為每個葉節(jié)點生成對應 的索引并存儲相應的數(shù)值;MR-tree是一種Merkle哈希樹，其包括多個中間節(jié)點，中間節(jié)點 中包含的一個或多個葉節(jié)點，這些葉節(jié)點都是其子節(jié)點；
[0075] S2.查詢數(shù)據(jù)給定：給定四元數(shù)組Q = {U，W，P，k}，U代表查詢的用戶組，P代表用戶 組的地點集合;W代表用戶定義愛好集合，k為用戶需要的地點對象數(shù)量；
[0076] U={u〇，ui, ? ? .Ui. ? .，un-l}，式中Ui，表示用戶組U中第i+1個用戶，n表示用戶組U中 用戶的個數(shù)，
[0077] P={p〇，pi, ? ? ?，pi, ? ? ?，ps}，式中pi，i = l，2,3.....s，表示地點集合P中第i個地點 對象，s表示地點集合P中地點對象的個數(shù)，
[0078] W= {wq，wi, ? ? ?，wi. ? ?，wn-i}，式中Wi，i = l，2,3.....n_l，表示第i個用戶定義的愛 好；
[0079] Wi = {wi,〇，Wi,i，. . .，Wi,m}，Wi,。為第i個用戶定義愛好的空間屬性權重，{wi,i，...， Wi,m}為第i個用戶定義愛好的非空間屬性權重。
[0080] 定義如下概念：
[0081] 非空間支配:給定兩個地點p和，如果在所有非空間屬性上都不比p差，則規(guī)定 P'非空間支配P，用符號表示為：尸'；
[0082] 空間支配:給定一個用戶集合1/和兩個地點p和，如果非空間支配p，而且pit P距離所有用戶都要近，我們則規(guī)定在用戶集合1/上有p'支配p';
[0083]非空間權重支配:給定一個地點p和所有用戶的愛好集合W，p的非空間屬性的權重 和表示為:O(p): m { n-l 、
[0084 ] ? (p)=[丨[M，# "7
[0085] 給定兩個地點，如果?(!/ )不比?(!))大，則認為p'非空間權重支配p;
[0086] 空間權重支配:給定兩個地點p，!/以及所有用戶的愛好集合W，p到所有用戶的權 重為： n--l
[0087] adSm,1(jp)=^(Hv〇*|[ p,m [I), 0.
[0088] 如果adsum(p'）不比adsum(p)大，認為p/空間權重支配p;
[0089] 權重支配:給定一個用戶集U，所有的用戶愛好集W和兩個地點p'和p，如果p'不支 配非空間權重支配P，且P'空間權重支配P，則認為在用戶集U上權重支配p;
[0090] -個節(jié)點的附加值:v_(p) =adsum(p)+〇(p);
[0091 ] -個范圍的附加值：肩):=?齡)輯逆#
[0092]給定Q={U，W，P，k}后，理想結果是最終k個結果存儲在結果集R中，且滿足不被P中 其他地點支配或權重支配；
[0093] S3.查詢初始化:定義查詢結果集R和驗證對象集V0,并將查詢結果集R和驗證對象 集VO初始化為空;計算MR-tree每個分組所在的中間節(jié)點和每個地點所在的葉節(jié)點vSUm; [0094] S4.數(shù)據(jù)查詢：定義一個堆H來以v_的升序來掃描MR-tree的節(jié)點：如圖2所示，先 將MR-tree的根節(jié)點放入堆H和驗證對象集V0中，每一次掃描，都將堆H的堆頂元素彈出，對 堆頂元素進行檢查根據(jù)檢查結果對驗證對象集V0、查詢結果集R和堆H進行處理，直到堆H為 空，完成一次基本查詢，檢查R中地點數(shù)I |R| I與用戶定義參數(shù)k的大?。?br>[0095] (1)如果| |R| |大于k，將地點按照vsum數(shù)值大小排序，取前k個值得到最終結果集 R7 ；
[0096] (2)如果| |R| |等于k，直接將R作為最終結果集R';
[0097] (3)如果| |R| |小于k，進行下一輪查詢，直到| |R| |不小于k;
[0098] S5.數(shù)據(jù)驗證:根據(jù)最終結果集f和V0時，驗證最終結果集f的有效性，完整性和 正確性。
[0099] 步驟S1中所述的每個葉節(jié)點存儲的數(shù)值為：
[0100] h = hash(p11 p21 ? ? ? | p1 ? ? ? | pt)，
[0101] 式中pSiil，2,3.....t表示葉節(jié)點對應分組中的第i個地點對象，' | '表示對地 點對象進行級聯(lián)操作，t表示該葉節(jié)點中地點對象的個數(shù)。
[0102]所述的MR-tree具有多個中間節(jié)點，每個中間節(jié)點包括一個或者多個葉節(jié)點。
[0103] 如果一個地點口支配或權重支配另一個地點口或地區(qū)5則必有:￥31?(口）<￥3 1?化'）或 vSUm(p)<v_(S)，任何一個基于地點的v_通過升序遍歷MR-tree，添加到候選結果集R的地 點將肯定放入到最終結果集V中。
[0104]如圖2所示，步驟S4中對堆頂元素進行檢查并進行相應處理分為以下四種情況：
[0105] (1)如果堆頂元素被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，將堆頂元素放入V0中；
[0106] (2)如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，且堆頂元素是MR-tree 的中 間節(jié)點 ，將它的子節(jié)點加入到堆H 中；
[0107] (3)如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，且堆頂元素是葉節(jié) 點，將它包含的所有地點加入到堆H中；
[0108] (4)如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配;堆頂元素是地點對 象，將它就直接放入R中。
[0109] 所述的步驟S5包括以下子步驟：
[0110] S51.檢查準備:在每一輪查詢時將結果集R和對應的V0進行分組和排序為驗證作 好準備，查詢結束時，最終的驗證對象集V0中包含了三種數(shù)據(jù):地點對象;最小外接矩的數(shù) 值和最小外接矩對應的中間節(jié)點;所有用戶的查詢信息U和W;
[0111] S52.有效性檢查:檢查根據(jù)最終的驗證對象集V0計算根節(jié)點的數(shù)值，然后與原數(shù) 值進行比較，判斷計算得到的數(shù)值和原數(shù)值是否相同：
[0112] (1)如果相同，則f具備有效性；
[0113] (2)如果不相同，則f不具備有效性；
[0114] S53.正確性檢查:檢查最終結果集V的地點個數(shù)和V中的各個分組Gi，來判斷V 的正確性；
[0115] S54.完整性檢查:檢查V中各個分組Gi和在V0中對應的VOi，來判斷V的完整性，如 果V中的Gi均完整，則f具有完整性。
[0116] 所述的步驟S53包括以下子步驟：
[0117] S531.檢查最終結果集R'是否滿足條件一:最終結果集R'地點個數(shù)等于用戶定義 參數(shù)k:
[0118] (1)如果滿足條件一，則跳轉至步驟S532;
[0119] (2)如果不滿足條件一，則最終結果集R'不具備正確性；
[0120] S532.檢查V中各個分組G:，判斷仏是否滿足條件二^:中的地點都不相互支配，也 不相互權重支配：
[0121] (1)如果滿足條件二，則G:具備正確性，跳轉至步驟S533;
[0122] (2)如果不滿足條件二，則最終結果集R'不具備正確性：
[0123] S533.檢查最終結果集V中的每個地點對象，判斷是否滿足條件三:高等級分組的 地點對象能夠支配或者權重支配低等級分組的地點對象：
[0124] (1)如果滿足條件三，最終結果集R'具備正確性；
[0125] (2)如果不滿足條件三，最終結果集R'不具備正確性。
[0126] 所述的步驟S54包括以下子步驟：
[0127] S541.判斷VOi中的地點對象，是否均滿足條件四：被對應Gi中的地點對象支配或權 重支配；
[0128] (1)如果滿足條件四，則對應6:具備完整性；
[0129] (2)如果不滿足條件四，跳轉至步驟S542;
[0130] S542.判斷VOi中的地點對象，是否滿足條件五:對于不滿足條件四的地點對象，其 附加值高于Gi中所有地點對象的附加值：
[0131] (1)如果滿足條件五，則對應6:具備完整性；
[0132] (2)如果不滿足條件五，則對應6:不具備完整性。
[0133] 基于多用戶的空間數(shù)據(jù)查詢和驗證，使查詢過程來生成結果然后證明每個結果是 有效的、正確的和完整的，符合在大數(shù)據(jù)環(huán)境下需要處理很大量空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)擁有者的 需求，并且創(chuàng)新性地提出了基于Merkle哈希樹的空間數(shù)據(jù)查詢及驗證方法，提升了查詢速 度以及減少了返回結果集的大小;且在不同參數(shù)設置下非常有效率和魯棒性。
[0134] 實施例一，如圖3所示，數(shù)據(jù)擁有者(Data Owner，簡稱D0)將空間數(shù)據(jù)按照步驟S1 進行分組、以每個分組作為葉節(jié)點，進行Merkle哈希樹建立的處理，并為每個分組生成一個 數(shù)值，并將處理后的數(shù)據(jù)提供給第三方的服務提供者(Service Provider，簡稱SP);當多用 戶(User)向服務提供者發(fā)起數(shù)據(jù)查詢請求時，根據(jù)請求數(shù)據(jù)查詢的用戶組U，用戶組的地點 集合P;用戶定義愛好集合W，用戶需要的地點對象數(shù)量k，形成四元數(shù)組（四元式)Q={U，W， P，k}，服務提供者再根據(jù)步驟S3~S5進行數(shù)據(jù)初始化，數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)驗證，將最終得到的 結果反饋給每個用戶，從而多用戶根據(jù)各自的地點與愛好得到了一個很好的查詢結果。
【主權項】
1. 一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:包括以下步驟：51. 空間數(shù)據(jù)處理:對空間數(shù)據(jù)的地點對象按照空間屬性進行分組，每個分組作為一個 最小外接矩，以每個最小外接矩作為一個葉節(jié)點形成MR-tree，為每個葉節(jié)點生成對應的索 引并存儲相應的數(shù)值；52. 查詢數(shù)據(jù)給定:給定四元數(shù)組Q = {U，W，P，k}，U代表查詢的用戶組，P代表用戶組的 地點集合;W代表用戶定義愛好集合，k為用戶需要的地點對象數(shù)量；53. 查詢初始化:定義查詢結果集R和驗證對象集VO，并將查詢結果集R和驗證對象集VO 初始化為空;計算MR-tree每個分組所在的中間節(jié)點和每個地點所在的葉節(jié)點Vsum; S4 ·數(shù)據(jù)查詢：定義一個堆H來以vsum的升序來掃描MR-tree的節(jié)點：先將MR-tree的根節(jié) 點放入堆H和驗證對象集VO中，每一次掃描，都將堆H的堆頂元素彈出，對堆頂元素進行檢查 根據(jù)檢查結果對驗證對象集V0、查詢結果集R和堆H進行處理，直到堆H為空，完成一次基本 查詢，檢查R中地點數(shù)I |R| I與用戶定義參數(shù)k的大?。? (1) 如果I |R| I大于k，將地點按照Vsum數(shù)值大小排序，取前k個值得到最終結果集R'; (2) 如果I |r| I等于k，直接將R作為最終結果集R'; (3) 如果I |r| I小于k，進行下一輪查詢，直到I |r| I不小于k; S5.數(shù)據(jù)驗證:根據(jù)最終結果集f和vo時，驗證最終結果集f的有效性，完整性和正確 性。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:步驟 Sl中所述的每個葉節(jié)點存儲的數(shù)值為： h = KashCp11 p21 ... I p1... I Pt) ^ 式中PSi = IJJ.....t表示葉節(jié)點對應分組中的第i個地點對象，' I '表示對地點進行 級聯(lián)操作，t表示該葉節(jié)點中地點對象的個數(shù)。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:所述 的MR-tree具有多個中間節(jié)點，每個中間節(jié)點包括一個或者多個葉節(jié)點。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:任何 一個基于地點的Vs?通過升序遍歷MR-tree，添加到候選結果集R的地點將肯定放入到最終 結果集V中。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:步驟 S4中對堆頂元素進行檢查并進行相應處理分為以下四種情況： (1) 如果堆頂元素被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，將堆頂元素放入VO中； (2) 如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，且堆頂元素是MR-tree的 中間節(jié)點，將它的子節(jié)點加入到堆H中； (3) 如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配，且堆頂元素是葉節(jié)點，將 它包含的所有地點加入到堆H中； (4) 如果堆頂元素不被現(xiàn)存的R中的元素支配或者權重支配;堆頂元素是地點對象，將 它就直接放入R中。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:所述 的步驟S5包括以下子步驟： S51.檢查準備:在每一輪查詢時將結果集R和對應的VO進行分組和排序為驗證作好準 備，查詢結束時，最終的驗證對象集VO中包含了三種數(shù)據(jù):地點對象;最小外接矩的數(shù)值和 最小外接矩對應的中間節(jié)點;所有用戶的查詢信息U和W;552. 有效性檢查:檢查根據(jù)最終的驗證對象集VO計算根節(jié)點的數(shù)值，然后與原數(shù)值進 行比較，判斷計算得到的數(shù)值和原數(shù)值是否相同： (1) 如果相同，則f具備有效性； (2) 如果不相同，則f不具備有效性；553. 正確性檢查:檢查最終結果集f的地點個數(shù)和f中的各個分組Gi，來判斷f的正確 性；554. 完整性檢查:檢查f中各個分組Gi和在VO中對應的VOi，來判斷f的完整性，如果f 中的Gi均完整，則f具有完整性。7. 根據(jù)權利要求6所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:所述 的步驟S53包括以下子步驟： 5531. 檢查最終結果集R'是否滿足條件一:最終結果集R'地點個數(shù)等于用戶定義參數(shù) k: (1) 如果滿足條件一，則跳轉至步驟S532; (2) 如果不滿足條件一，則最終結果集R'不具備正確性； 5532. 檢查f中各個分組G1，判斷61是否滿足條件二=G1中的地點都不相互支配，也不相 互權重支配： (1) 如果滿足條件二，則G1具備正確性，跳轉至步驟S533; (2) 如果不滿足條件二，則最終結果集R'不具備正確性： 5533. 檢查最終結果集R'中的每個地點對象，判斷是否滿足條件三:高等級分組的地點 對象能夠支配或者權重支配低等級分組的地點對象： (1) 如果滿足條件三，最終結果集f具備正確性； (2) 如果不滿足條件三，最終結果集R'不具備正確性。8. 根據(jù)權利要求6所述的一種多用戶決定的空間數(shù)據(jù)查詢驗證方法，其特征在于:所述 的步驟S54包括以下子步驟： 5541. 判斷VOi中的地點對象，是否均滿足條件四：被對應Gi中的地點對象支配或權重支 配； (1) 如果滿足條件四，則對應仏具備完整性； (2) 如果不滿足條件四，跳轉至步驟S542; 5542. 判斷VOi中的地點對象，是否滿足條件五:對于不滿足條件四的地點對象，其附加 值高于Gi中所有地點對象的附加值： (1) 如果滿足條件五，則對應仏具備完整性； (2) 如果不滿足條件五，則對應仏不具備完整性。
【文檔編號】G06F17/30GK105912574SQ201610195409
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】林劼, 王鵬鑒, 段曉冉, 劉鑄
【申請人】電子科技大學