<p>本次主要学习图数据库中常用到的一些算法,以及如何在<code>Neo4j</code>中调用,所以这一篇偏实战,每个算法的原理就简单的提一下。</p>

1. 图数据库中常用的算法

  • PathFinding & Search

    一般用来发现Nodes之间的最短路径,常用算法有如下几种

    Google Search Results

    • Dijkstra - 边不能为负值
    • Folyd - 边可以为负值,有向图、无向图
    • Bellman-Ford
    • SPFA
  • Centrality

    一般用来计算这个图中节点的中心性,用来发现比较重要的那些Nodes。这些中心性可以有很多种,比如

    • Degree Centrality - 度中心性
    • Weighted Degree Centrality - 加权度中心性
    • Betweenness Centrality - 介数中心性
    • Closeness Centrality - 紧度中心性
  • Community Detection

    基于社区发现算法和图分析Neo4j解读《权力的游戏》

    用于发现这个图中局部联系比较紧密的Nodes,类似我们学过的聚类算法。

    • Strongly Connected Components
    • Weakly Connected Components (Union Find)
    • Label Propagation
    • Lovain Modularity
    • Triangle Count and Average Clustering Coefficient

2. 路径搜索算法

  • Shortest Path

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    MATCH (start:Loc{name:"A"}), (end:Loc{name:"F"})
    CALL algo.shortestPath.stream(start, end, "cost")
    YIELD nodeId, cost

    MATCH (other:Loc)
    WHERE id(other) = nodeId
    RETURN other.name AS name, cost

  • Single Source Shortest Path

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    MATCH (n:Loc {name:"A"})
    CALL algo.shortestPath.deltaStepping.stream(n, "cost", 3.0
    YIELD nodeId, distance

    MATCH (destination) WHERE id(destination) = nodeId
    RETURN destination.name AS destination, distance
  • All Pairs Shortest Path

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    CALL algo.allShortestPaths.stream("cost",{nodeQuery:"Loc",defaultValue:1.0})
    YIELD sourceNodeId, targetNodeId, distance
    WITH sourceNodeId, targetNodeId, distance
    WHERE algo.isFinite(distance) = true

    MATCH (source:Loc) WHERE id(source) = sourceNodeId
    MATCH (target:Loc) WHERE id(target) = targetNodeId
    WITH source, target, distance WHERE source <> target
    RETURN source.name AS source, target.name AS target, distance
    ORDER BY distance DESC
    LIMIT 10
  • Minimum Weight Spanning Tree

    1
    2
    3
    4
    5
    MATCH (n:Place {id:"D"})
    CALL algo.spanningTree.minimum("Place", "LINK", "cost", id(n),
    {write:true, writeProperty:"MINST"})
    YIELD loadMillis, computeMillis, writeMillis, effectiveNodeCount
    RETURN loadMillis, computeMillis, writeMillis, effectiveNodeCount;
  • CASE

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    MERGE (a:Loc {name:"A"})
    MERGE (b:Loc {name:"B"})
    MERGE (c:Loc {name:"C"})
    MERGE (d:Loc {name:"D"})
    MERGE (e:Loc {name:"E"})
    MERGE (f:Loc {name:"F"})
    MERGE (a)-[:ROAD {cost:50}]->(b)
    MERGE (a)-[:ROAD {cost:50}]->(c)
    MERGE (a)-[:ROAD {cost:100}]->(d)
    MERGE (b)-[:ROAD {cost:40}]->(d)
    MERGE (c)-[:ROAD {cost:40}]->(d)
    MERGE (c)-[:ROAD {cost:80}]->(e)
    MERGE (d)-[:ROAD {cost:30}]->(e)
    MERGE (d)-[:ROAD {cost:80}]->(f)
    MERGE (e)-[:ROAD {cost:40}]->(f);

3. 中心性算法

  • PageRank

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    CALL algo.pageRank.stream("Page", "LINKS",
    {iterations:20})
    YIELD nodeId, score
    MATCH (node) WHERE id(node) = nodeId
    RETURN node.name AS page,score
    ORDER BY score DESC

  • Degree Centrality

  • Betweenness Centrality

    1
    2
    3
    4
    5
    CALL algo.betweenness.stream("User", "MANAGES", {direction:"out"})
    YIELD nodeId, centrality
    MATCH (user:User) WHERE id(user) = nodeId
    RETURN user.id AS user,centrality
    ORDER BY centrality DESC;
  • Closeness Centrality

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    CALL algo.closeness.stream("Node", "LINK")
    YIELD nodeId, centrality
    MATCH (n:Node) WHERE id(n) = nodeId
    RETURN n.id AS node, centrality
    ORDER BY centrality DESC
    LIMIT 20;
  • CASE

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    MERGE (home:Page {name:"Home"})
    MERGE (about:Page {name:"About"})
    MERGE (product:Page {name:"Product"})
    MERGE (links:Page {name:"Links"})
    MERGE (a:Page {name:"Site A"})
    MERGE (b:Page {name:"Site B"})
    MERGE (c:Page {name:"Site C"})
    MERGE (d:Page {name:"Site D"})
    MERGE (home)-[:LINKS]->(about)
    MERGE (about)-[:LINKS]->(home)
    MERGE (product)-[:LINKS]->(home)
    MERGE (home)-[:LINKS]->(product)
    MERGE (links)-[:LINKS]->(home)
    MERGE (home)-[:LINKS]->(links)
    MERGE (links)-[:LINKS]->(a)
    MERGE (a)-[:LINKS]->(home)
    MERGE (links)-[:LINKS]->(b)
    MERGE (b)-[:LINKS]->(home)
    MERGE (links)-[:LINKS]->(c)
    MERGE (c)-[:LINKS]->(home)
    MERGE (links)-[:LINKS]->(d)
    MERGE (d)-[:LINKS]->(home)

4. 社区发现算法

  • Strongly Connected Components

    1
    2
    3
    4
    CALL algo.scc.stream("User","FOLLOWS")
    YIELD nodeId, partition
    MATCH (u:User) WHERE id(u) = nodeId
    RETURN u.id AS name, partition
  • Weakly Connected Components (Union Find)

    1
    2
    3
    4
    CALL algo.unionFind.stream("User", "FRIEND", {})
    YIELD nodeId,setId
    MATCH (u:User) WHERE id(u) = nodeId
    RETURN u.id AS user, setId
  • Label Propagation

    1
    2
    CALL algo.labelPropagation.stream("User", "FOLLOWS",
    {direction: "OUTGOING", iterations: 10})
  • Lovain Modularity

    1
    2
    3
    4
    5
    CALL algo.louvain.stream("User", "FRIEND", {})
    YIELD nodeId, community
    MATCH (user:User) WHERE id(user) = nodeId
    RETURN user.id AS user, community
    ORDER BY community;
  • Triangle Count and Average Clustering Coefficient

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    CALL algo.triangle.stream("Person","KNOWS")
    YIELD nodeA,nodeB,nodeC
    MATCH (a:Person) WHERE id(a) = nodeA
    MATCH (b:Person) WHERE id(b) = nodeB
    MATCH (c:Person) WHERE id(c) = nodeC
    RETURN a.id AS nodeA, b.id AS nodeB, c.id AS node

5. References

  • Neo4j in deep
  • 官方文档:Comprehensive-Guide-to-Graph-Algorithms-in-Neo4j-ebook
  原文地址:https://chenson.cc/2018/08/18/%E5%9B%BE%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93-Neo4j-%E5%B8%B8%E7%94%A8%E7%AE%97%E6%B3%95/
</div>

图数据库-Neo4j-常用算法的更多相关文章

  1. 图数据库neo4j添加算法包

    1. 从https://github.com/neo4j-contrib/neo4j-graph-algorithms/releases下载相应版本jar包,放到 C:\Users\Administr ...

  2. Hello World 之Spring Boot 调用图数据库Neo4j

    明日歌 [清]钱鹤滩 明日复明日,明日何其多! 我生待明日,万事成蹉跎 1. 图数据库Neo4j之爱的初体验 ----与君初相识,犹似故人归 在如今大数据(big data)横行的时代,传统的关系型数 ...

  3. 图数据库Neo4j简介

    图数据库Neo4j简介 转自: 图形数据库Neo4J简介 - loveis715 - 博客园https://www.cnblogs.com/loveis715/p/5277051.html 最近我在用 ...

  4. 主流图数据库Neo4J、ArangoDB、OrientDB综合对比:架构分析

    主流图数据库Neo4J.ArangoDB.OrientDB综合对比:架构分析 YOTOY 关注 0.4 2017.06.15 15:11* 字数 3733 阅读 16430评论 2喜欢 18 1: 本 ...

  5. 图数据库Neo4j

    官网下载:https://neo4j.com/download/ 图数据库Neo4j入门:https://blog.csdn.net/gobitan/article/details/68929118 ...

  6. 开源软件:NoSql数据库 - 图数据库 Neo4j

    转载自原文地址:http://www.cnblogs.com/loveis715/p/5277051.html 最近我在用图形数据库来完成对一个初创项目的支持.在使用过程中觉得这种图形数据库实际上挺有 ...

  7. (三)图数据库neo4j的安装配置

    (一)neo4j安装 neo4j有社区版本和企业版,社区版本是免费的,企业版本是收费的.在linux上安装如下步骤: 1.将下载的neo4j-enterprise-3.4.0-unix.tar.gz包 ...

  8. 知识图谱之图数据库Neo4j

    知识图谱中的知识是通过RDF结构来进行表示的,其基本单元是事实.每个事实是一个三元组(S, P, O),在实际系统中,按照存储方式的不同,知识图谱的存储可以分为基于表结构的存储和基于图结构的存储. 基 ...

  9. 图数据库neo4j和关系数据库的区别

    相信您和我一样,在使用关系型数据库时常常会遇到一系列非常复杂的设计问题.例如一部电影中的各个演员常常有主角配角之分,还要有导演,特效等人员的参与.通常情况下这些人员常常都被抽象为Person类型,对应 ...

随机推荐

  1. js的 break 和 continue 计算问题

    break和continue: 代码如下: var count=0;    outermost:    for(var i=0;i<10;i++){        for(var j=0;j&l ...

  2. Python 自学笔记(五)

    1.布尔值 1-1.概念 定义计算机中的逻辑判断,只有两种结果,True和False. if,while后面的判断条件就是布尔值,只有条件为True的时候才执行. 1-2.数值比较 1-3.数值运算 ...

  3. IPC远程入侵

    https://mp.weixin.qq.com/s/rQxvp2Sq8E4pBn-E9-COww IPC远程入侵 黑客网络技术 4月19日 一.什么是IPC 进程间通信(IPC,Inter-Proc ...

  4. 从零搭建配置Cuckoo Sandbox

    1.安装依赖 $ sudo apt-get install git mongodb libffi-dev build-essential python-django python python-dev ...

  5. qt application logging

    “AnalysisPtsDataTool201905.exe”(Win32): 已加载“F:\OpencvProject\ZY-Project\x64\Debug\AnalysisPtsDataToo ...

  6. 01-02 Flutter仿京东商城项目 功能分析、底部导航Tab切换以及路由配置、架构搭建:(Flutter仿京东商城项目 首页布局以及不同终端屏幕适配方案)

    Flutter和Dart交流学习群:交流群:452892873 01Flutter仿京东商城项目 功能分析.底部导航Tab切换以及路由配置.架构搭建 02Flutter仿京东商城项目 首页布局以及不同 ...

  7. Python查询Mysql时返回字典结构的代码

    Python查询Mysql时返回字典结构的代码 MySQLdb默认查询结果都是返回tuple,输出时候不是很方便,必须按照0,1这样读取,无意中在网上找到简单的修改方法,就是传递一个cursors.D ...

  8. 如何屏蔽掉烦人的www.google-analytics.com

    有时候在开发的网站项目中会加载谷歌分析的js,并且加载的非常慢导致浏览器一直在转圈圈. 按下面的方法可屏蔽掉烦人的www.google-analytics.com   现在想只有屏蔽掉google-a ...

  9. python函数,定义,参数,返回值

    python中可以将某些具备一定功能的代码写成一个函数,通过函数可以在一定程度上减少代码的冗余,节约书写代码的时间.因为有一些代码实现的功能我们可能会在很多地方用到. 1.函数的声明与定义 通过def ...

  10. 【并行计算与CUDA开发】英伟达硬件加速编解码

    硬件加速 并行计算 OpenCL OpenCL API VS SDK 英伟达硬件编解码方案 基于 OpenCL 的 API 自己写一个编解码器 使用 SDK 中的编解码接口 使用编码器对于 OpenC ...