基于主結構的圖相似查詢算法研究的開題報告一、選題的背景和意義圖是現實生活中出現頻率非常高的一類數據結構，因此圖相似查詢這一問題也逐漸顯得尤為重要。在圖形相似查詢中，我們的目標是確定圖形結構相似的兩個或多個圖形。與文本相似性查詢不同，圖形相似性查詢可能涉及到旋轉、縮放、平移等變換，也可能涉及到嵌套子圖或非連通圖的匹配。在所有的相似圖形查詢算法中，常用的方法是將每個形狀表示為有限的點列表，并將每個點用其坐標表示。但是，基于坐標的算法不能很好地保持形狀的初始幾何特征。因此，近年來國內外的許多研究表明，基于主干或基于主結構的算法能夠很好地處理這個問題。基于主干的算法將圖形的幾何特征抽象為其種子節點所構成的骨架，以該骨架為中心進行圖形相似性匹配。雖然基于主干的算法表現得較為出色，但是它們往往不太適合非均勻分布的圖形點，例如多孔形狀。因此，在這種情況下，基于主結構的算法被提出，這將允許描述圖形的結構主要是在相鄰的點之間而不是僅基于干線的分支。基于主結構的圖相似查詢算法研究旨在發現一種基于主結構的圖形特征描述和匹配算法，以極大地提高查詢精度和效率。因此，本研究的意義在于發現一種更有效的圖形相似性查詢方法，使其能夠應用到實際的圖形應用中。二、研究內容和方法本文的主要內容是研究一種基于主結構的圖形相似性匹配算法。我們將首先介紹基于主干算法和基于主結構算法的數學模型和相關算法。然后，我們將進行比較和評估基于主干和基于主結構算法，并提出一種優化的基于主結構的算法，使其具有更好的性能。具體地，我們將使用MATLAB和C++等工具在JSON和XML等格式的數據集上實現基于主干和基于主結構的圖形相似性匹配算法，并比較其匹配精度和效率。在此基礎上，我們將進一步提出一種基于主結構的優化算法。三、預期的研究成果我們期望通過本研究，實現以下成果：1.實現基于主干和基于主結構的圖形相似性匹配算法，并用JSON和XML程序測試其準確性和效率。2.比較和分析基于主干和基于主結構的圖形相似性匹配算法，提出一種優化的基于主結構的算法。3.評估優化后的基于主結構的算法，并將其應用到實際場景中。四、研究進度計劃為了確保項目的順利進行，我們將根據以下計劃開展研究。2022年5月至6月：收集和閱讀相關研究論文，深入了解主干和主結構算法，確定本文的研究方向和研究內容。2022年7月至9月：在MATLAB和C++等工具上實現基于主干和基于主結構的圖形相似性匹配算法，并使用JSON和XML數據集對算法進行測試和比較。2022年10月至11月：分析比較結果，確定優化方向，提出基于主結構的優化算法。2022年12月至2023年3月：實現基于主干和基于主結構的優化算法，并用JSON和XML程序測試其準確性和效率。2023年4月至5月：評估優化后的基于主結構的算法，并將其應用到實際場景中。2023年6月至7月：完成論文內容撰寫和終稿整理。五、參考文獻[1]LiB,ZhangJ,LuY,etal.Objectrecognitionusinggraphmatching[J].IEEETransactionsonSystems,Man,andCybernetics,PartB(Cybernetics),2003,33(2):292-302.[2]WangY,HaoSW,MengGY,etal.StudyofGraphMatchingAlgorithmBasedonMainStructure[J].JournalofNanjingUniversity,2011,49(6):1029-1041.[3]蔣濤,王剴芳.一種基于主結構的圖像匹配算法[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2012,24(11):1440-1444.[4]LiuH,YangH,LiC,etal.AniteratorforefficientcomputationoftheHausdorffdistancebetweengraphs[J].PatternRecognitionLetters,2013,34(2):130-135.[5]YehCI,ChungYL,RueiWJ,etal.Intervalapproachtographsimilaritysearchwithoutspecifyingthenumbero