使用图形数据库查找图形上两个节点之间的所有可能路径

编程问答 2022-06-11

问题描述

我有一个组成DAG（有向无环图）的节点的集合，没有保证任何循环。我想将节点存储在数据库中，并让数据库执行搜索，向我显示两个节点之间的所有路径。

例如，您可能认为我有一个复杂项目的git历史。

每个节点都可以用具有以下内容的JSON对象来描述：

  {'id':'id','outbound':['id1','id2','id3']}
  }

所以如果我在数据库中有这些节点：

  {'id':'id0','id2']}
  }

  {'id':'id1','outbound':['id2','id3','id4','id5,'id6']}
  }

  {'id':'id2','id3'}
  }

如果我想知道连接id0和id3的所有路径，我想得到三个列表：

   id0 -> id1 -> id3
   id0 -> id2 -> id3
   id0 -> id1 -> id2 -> id3

我今天有数千个这样的节点，明天我将有成千上万个。但是，数据库中有很多 DAG，典型的DAG只有5-10个节点，因此这个问题很容易解决。

我相信没有办法有效地执行MysqL（目前所有对象都存储在JSON列的表中），但是我相信可以在像Neo4j这样的图形数据库中有效地做到这一点

我看过有关路径查找算法的Neo4J文档，也许我很困惑，但是这些示例看上去并不像实际的示例。我发现一个MySQL example使用存储过程，并且看起来并不能很好地并行化。我什至不知道Amazon Neptune在做什么；我认为它使用的是Spark GraphX。

我对从哪里开始感到迷茫。

解决方法

与Neo4j完全兼容。

导入json数据 

[
  {"id":"id0","outbound":["id1","id2"]
  },{"id":"id1","outbound":["id2","id3","id4","id5","id6"]
  },{"id":"id2","id3"]
  }
]

CALL apoc.load.json("graph.json") 
YIELD value
MERGE (n:Node {id: value.id})
WITH n,value.outbound AS outbound
UNWIND outbound AS o
MERGE (n2:Node {id: o}) 
MERGE (n)-[:Edge]->(n2)

enter image description here

您提供的数据显然不是非循环的...

获取两个节点之间的所有路径

由于您没有提及最短路径，而是所有路径，因此不需要特定的算法：

MATCH p=(:Node {id: "id0"})-[:Edge*]->(:Node {id: "id3"}) RETURN nodes(p)

"[{""id"":id0},{""id"":id1},{""id"":id3}]"
"[{""id"":id0},{""id"":id2},{""id"":id3}]"

与MySql进行比较

请参见how-much-faster-is-a-graph-database-really

,

图数据科学库寻径算法旨在查找最短的加权路径，并使用与Dijkstra类似的算法来查找它们。在您的情况下，您似乎正在处理有向未加权图，可以使用本机密码allShortestPath过程：

一个例子是：

MATCH (n1:Node{id:"A"}),(n2:Node{id:"B"})
MATCH path=allShortestPaths((n1)-[*..10]->(n2))
RETURN [n in nodes(path) | n.id] as outbound_nodes_id

检查Cypher refcard以查看Neo4j中Cypher可用的内容总是有用的

graphgraphgraphmysqlneo4jneo4jspark-graphx