專利名稱：有序樹表分段遍歷方法以及軟件處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網絡操作系統(tǒng)，尤其涉及網絡操作系統(tǒng)中有序樹表分段遍歷技術。
背景技術：
軟件系統(tǒng)中，通常用樹表來保存大量數據。為了樹表維護、查找方便，通常使用有序樹表。在處理存儲大量數據的有序樹表時，為了保證樹表數據本身能夠及時更新、刪除， 以及避免遍歷操作長時間獨占CPU，一般有分段遍歷樹表的需求。分段遍歷需要記錄斷點鍵值，一般斷點為上一段遍歷的結束節(jié)點或者結束節(jié)點的后序節(jié)點，作為獲取下一段遍歷起始點的依據。且樹表節(jié)點在被刪除時需要及時失效并從樹表移除時，若被移除的節(jié)點恰好是分段遍歷記錄的斷點，將導致無法直接獲取下段遍歷的起始點。若分段遍歷過程中，斷點被刪除，則常見方案是根據遍歷來獲取起始點，遍歷是一種方法，但性能低。通過額外的控制邏輯也可實現，但這些邏輯的實現，增加了軟件復雜度。 以平衡二叉樹為例，假設存在平衡二叉樹如下圖1所示，以中根遍歷的方式進行，遍歷的順序應為 a- > b- > C- > d- > e- > f- > g- > h- > i 步驟一分段遍歷，第一段遍歷首先遍歷前5個節(jié)點a- > b- > C- > d- > e ；步驟二 記錄下次遍歷起始節(jié)點，即f節(jié)點的鍵值；a、b、C、d、e節(jié)點都為f節(jié)點的前序節(jié)點；之后的g、h、i節(jié)點均為其后序節(jié)點；如第一段遍歷結束和第二段遍歷開始之間，記錄的斷點即f節(jié)點被刪除。新的平衡二叉樹如圖2所示。步驟三因為f節(jié)點已刪除，使用標準查找法，查找記錄的f節(jié)點鍵值將會失敗。 再通過遍歷方法，則需要遍歷a_ > b- > C- > d- > e- > g才能重新確定第二段遍歷起始節(jié)點為g節(jié)點。使用引用計數技術保證斷點不被刪除也是一種常見方案，但某些時候，節(jié)點需要及時失效，若其不被刪除，則需要特定狀態(tài)標識，而針對特定狀態(tài)的處理需要額外的投入。 例如通過拷貝斷點，并在節(jié)點刪除時，檢查斷點與被刪除節(jié)點的關系，被刪除節(jié)點是斷點 (斷點為下一段的起始點)或斷點(斷點為上一段的結束點)的下一個節(jié)點時，都需要更新記錄點。類似這樣的方案都需要在樹表操作過程中添加特定的控制邏輯，增加了軟件復雜度。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種在斷點被刪除的情況下，遍歷時間復雜度更低的有序樹表分段遍歷方法，以及實現該方法的軟件處理系統(tǒng)。有序樹表分段遍歷方法，每段遍歷結束時記錄斷點鍵值，根據記錄的鍵值查找斷點，查找斷點成功，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，則將返回節(jié)點的后序節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，則將返回節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點；查找斷點失敗，則將返回的節(jié)點作為下一段遍歷起始節(jié)點；開始下
4一段遍歷。具體的，根據記錄的鍵值查找斷點的方法是，若查找成功，則返回和鍵值匹配的節(jié)點；否則，則返回和鍵值匹配的節(jié)點的后序節(jié)點?？蛇x的，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，具體包括以下步驟a、下一段遍歷開始時，根據記錄的斷點鍵值查找斷點，判斷查找是否成功，如是， 進入步驟b ；如否，進入步驟c ；b、查找成功，返回和鍵值匹配的節(jié)點即斷點，取該斷點的后序節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷；C、查找失敗，說明上一段遍歷結束斷點已被刪除，返回的節(jié)點為斷點的后序節(jié)點， 取該返回節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷?？蛇x的，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，具體包括以下步驟a、新一輪分段遍歷開始時，根據記錄的斷點鍵值查找斷點，判斷查找是否成功，如是，進入步驟b ；如否，進入步驟c ；b、查找成功，返回的節(jié)點為上輪遍歷結束節(jié)點的后序節(jié)點即斷點，取該返回的節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷；C、查找失敗，說明記錄的斷點已被刪除，返回節(jié)點為被刪除節(jié)點的后序節(jié)點，取該返回的節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷。軟件處理系統(tǒng)，包括樹表存儲區(qū)、節(jié)點寄存器、節(jié)點查找模塊、遍歷模塊；其特征在于，樹表存儲區(qū)用于，保存樹表數據；節(jié)點寄存器用于，保存用來確定當前分段遍歷起始節(jié)點的斷點鍵值；節(jié)點查找模塊用于，在樹表存儲區(qū)中，根據節(jié)點寄存器保存的斷點鍵值查找斷點； 查找成功時，返回斷點；查找失敗時，返回斷點的后序節(jié)點；遍歷模塊用于，在樹表存儲區(qū)進行遍歷。具體的，節(jié)點查找模塊還用于查找斷點成功，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，將返回節(jié)點的后序節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，將返回節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點。本發(fā)明的有益效果是，當樹表含有大量節(jié)點并需要分段遍歷時，本發(fā)明極大提高斷點刪除情況下的處理效率，且不增加軟件復雜度。


圖1為軟件處理系統(tǒng)示意圖；圖2為平衡二叉樹示意圖；圖3為在圖2的基礎上刪除斷點后的平衡二叉樹示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，軟件處理系統(tǒng)包括樹表存儲區(qū)、節(jié)點寄存器、節(jié)點查找模塊、遍歷模塊；樹表存儲區(qū)用于，保存樹表數據；
節(jié)點寄存器用于，保存用來確定當前分段遍歷起始節(jié)點的斷點鍵值；節(jié)點查找模塊用于，在樹表存儲區(qū)中，根據節(jié)點寄存器保存的斷點鍵值查找斷點； 查找成功時，返回斷點；查找失敗時，返回斷點的后序節(jié)點；遍歷模塊用于，在樹表存儲區(qū)進行遍歷。具體的，節(jié)點查找模塊用于查找斷點成功，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時， 將返回節(jié)點的后序節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，將返回節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點。用來確定當前分段遍歷起始節(jié)點的節(jié)點為斷點。斷點可以是上一段分段遍歷結束點或當前分段遍歷起始節(jié)點。節(jié)點查找模塊查找用于確定下一段分段遍歷起始節(jié)點的斷點的方法是，從該斷點的鄰近前序節(jié)點開始查找，查找到該斷點，則認為查找成功；當已查找到該斷點的后序節(jié)點，都還未查找到該斷點，則認為查找失敗。實施例仍以圖1所示平衡二叉樹為例，分兩段對該平衡二叉樹進行遍歷步驟一遍歷模塊進行第一段遍歷，首先遍歷前5個節(jié)點a- > b- > C- > d- > e ；步驟二 遍歷模塊將第一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點(斷點)發(fā)送至節(jié)點寄存器保存，即保存f節(jié)點的鍵值；步驟三(斷點未被刪除)在第二段遍歷開始之前，如沒有發(fā)生斷點被刪除，節(jié)點查找模塊從f節(jié)點的鄰近前序節(jié)點開始查找；鄰近前序節(jié)點可以是第二鄰近前序節(jié)點，即d 節(jié)點，從d節(jié)點開始查找d- > e- > f, f節(jié)點查找成功，返回f節(jié)點至節(jié)點寄存器保存，遍歷模塊從節(jié)點寄存器提取f節(jié)點作為第二段遍歷起始節(jié)點，進行第二段遍歷，遍歷的節(jié)點順序為f_ > g_ > h- > i ；步驟三(斷點被刪除)如第一段遍歷結束和第二段遍歷開始之間，斷點被刪除。 在第二段遍歷開始之前，節(jié)點查找模塊從f節(jié)點開始查找d- > g- > e，f節(jié)點應為e節(jié)點的右子節(jié)點，當以查找到f節(jié)點的后序節(jié)點時，f節(jié)點還未被查找到，則認為f節(jié)點查找失敗，則將g節(jié)點作為第二段遍歷的起始節(jié)點，返回g節(jié)點，遍歷模塊將g節(jié)點作為第二段遍歷起始節(jié)點開始進行第二段遍歷，遍歷的節(jié)點順序為:g_ > h- > i。本發(fā)明僅以上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點作為斷點舉例說明本發(fā)明方案，據此很容易想到以上一段遍歷的結束節(jié)點作為斷點的實施方案，再次不在贅述。因為f節(jié)點已刪除，若使用現有的標準查找算法，通過記錄的f節(jié)點鍵值查找將會失敗。再通過遍歷方法，則需要遍歷a_ > b_ > C- > d- > e_ > g才能確定第二段遍歷的起始節(jié)點g節(jié)點。對于含η個節(jié)點的二叉樹，其時間復雜度為0(η)，η表示樹表中的節(jié)點總數。若本發(fā)明算法，則通過查找d- > g- > e節(jié)點即可確認f節(jié)點已不存在，查找失敗，同時返回后序節(jié)點g，g節(jié)點即為二次遍歷的起始點。即，才用本發(fā)明的遍歷方法，假設 NhNh表示深度為h的平衡樹中含有的最少節(jié)點數，顯然NqNq = 0，N1N1 = 1，N2N2 = 2，且NhNh = NhNh-JNh-Jl。這個關系同斐波那契序列。利用歸納法可證明當h彡彡0時，彡Nh =
/Th+2h+2
Fh+2-lFh+2-l，而 Fh+2-lFh 約等于一其中識=)，則 NhNh 約等于 ^^ 反之，含有η個節(jié)點的平衡樹的最大深度為l0g/V^(n+l) -2)log (V5(n+1) _2)。因此，在平衡樹上進行查找的時間復雜度為O(Iogn)，采用本發(fā)明遍歷方法的時間復雜度大大降低。
權利要求
1.有序樹表分段遍歷方法，每段遍歷結束時記錄斷點鍵值，其特征在于，根據記錄的鍵值查找斷點，查找斷點成功，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，則將返回節(jié)點的后序節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，則將返回節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點；查找斷點失敗，則將返回的節(jié)點作為下一段遍歷起始節(jié)點； 開始下一段遍歷。
2.如權利要求1所述有序樹表分段遍歷方法，其特征在于，根據記錄的鍵值查找斷點的方法是，若查找成功，則返回和鍵值匹配的節(jié)點；否則，則返回和鍵值匹配的節(jié)點的后序節(jié)點。
3.如權利要求2所述有序樹表分段遍歷方法，其特征在于，根據記錄的鍵值查找斷點的方法是，從該斷點的鄰近前序節(jié)點開始查找，查找到該斷點，則認為查找成功；當已查找到該斷點的后序節(jié)點，都還未查找到該斷點，則認為查找失敗。
4.如權利要求1-3任一項所述有序樹表分段遍歷方法，其特征在于，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，具體包括以下步驟a、下一段遍歷開始時，根據記錄的斷點鍵值查找斷點，判斷查找是否成功，如是，進入步驟b ；如否，進入步驟c ；b、查找成功，返回和鍵值匹配的節(jié)點即斷點，取該斷點的后序節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷；C、查找失敗，說明上一段遍歷結束斷點已被刪除，返回的節(jié)點為斷點的后序節(jié)點，取該返回節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷。
5.如權利要求1-3任一項所述有序樹表分段遍歷方法，其特征在于，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，具體包括以下步驟a、新一輪分段遍歷開始時，根據記錄的斷點鍵值查找斷點，判斷查找是否成功，如是， 進入步驟b ；如否，進入步驟c ；b、查找成功，返回的節(jié)點為上輪遍歷結束節(jié)點的后序節(jié)點即斷點，取該返回的節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷；C、查找失敗，說明記錄的斷點已被刪除，返回節(jié)點為被刪除節(jié)點的后序節(jié)點，取該返回的節(jié)點作為起始節(jié)點并開始下一段遍歷。
6.軟件處理系統(tǒng)，包括樹表存儲區(qū)、節(jié)點寄存器、節(jié)點查找模塊、遍歷模塊；其特征在于，樹表存儲區(qū)用于，保存樹表數據；節(jié)點寄存器用于，保存用來確定當前分段遍歷起始節(jié)點的斷點鍵值； 節(jié)點查找模塊用于，在樹表存儲區(qū)中，根據節(jié)點寄存器保存的斷點鍵值查找斷點；查找成功時，返回斷點；查找失敗時，返回斷點的后序節(jié)點； 遍歷模塊用于，在樹表存儲區(qū)進行遍歷。
7.如權利要求6所述軟件處理系統(tǒng)，其特征在于，節(jié)點查找模塊還用于.查找斷點成功，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，將返回節(jié)點的后序節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，將返回節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點ο
8.如權利要求7所述軟件處理系統(tǒng)，其特征在于，節(jié)點查找模塊還用于，根據記錄的鍵值查找斷點，從該斷點的鄰近前序節(jié)點開始查找，查找到該斷點，則認為查找成功；當已查找到該斷點的后序節(jié)點，都還未查找到該斷點，則認為查找失敗。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在斷點被刪除的情況下，遍歷時間復雜度更低的有序樹表分段遍歷方法，以及實現該方法的軟件處理系統(tǒng)。有序樹表分段遍歷方法，每段遍歷結束時記錄斷點鍵值，根據記錄的鍵值查找斷點，查找斷點成功，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點時，則將返回節(jié)點的后序節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點，當斷點是上一段遍歷的結束節(jié)點的后序節(jié)點時，則將返回節(jié)點作為下一段遍歷的起始節(jié)點；查找斷點失敗，則將返回的節(jié)點作為下一段遍歷起始節(jié)點；開始下一段遍歷。當樹表含有大量節(jié)點并需要分段遍歷時，本發(fā)明極大提高斷點刪除情況下的處理效率，且不增加軟件復雜度。
文檔編號G06F9/44GK102262526SQ20101018728
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權日2010年5月31日
發(fā)明者尹茂, 羅向征, 舒弋 申請人:邁普通信技術股份有限公司