随着互联网的蓬勃发展,Web信息量日益增长,传统的HTML语言已经很难满足数据交换的需求。XML具有与平台无关、易扩展、交互性好、语义性强、可格式化等优点,己成为互联网上表示和交换数据的标准,因此基于XML文档本身的存储和查询变得尤为重要。关系数据库是目前最成熟的一种数据管理技术,将XML和关系数据库系统结合是一种可行而有效的方法,也成为XML研究的一个热点。为了有效支持结构查询,目前已经提出了XML数据的各种编码方案,为减少数据库的访问和连接操作,提高查询效率,引入了索引技术。对于结构查询,论文对XML文档树中的结点编码,通过编码将XML结构查询的计算转化为结构连接计算。首先,论文研究了XML数据的关系存储、路径表达式的查询处理,提出了IPE编码,IPE编码是对前缀编码的改进。前缀编码保存了元素的路径信息,将结点的双亲编码直接作为该结点编码的前缀。各层结点编码之间的“.”号分隔符,虽可清晰判别编码层次关系,却以增加编码长度、存储空间为代价。论文采用IPE编码(Improved Prefix Encoding),取消了圆点分隔符,设计出了编码对应表,解决了码位之间的分隔混淆问题,有效减少了XML文档树子结点或兄弟结点过多时的编码长度。所提IPE编码支持XPath查询,在查询中,存在编码大小的比较,祖先/后裔、之前/之后等关系的判断,同时还给出了基于IPE编码的XPath查询轴的判别方法。其次,建立Pc、Ad、Name倒排索引表,分别记录结点的父结点编码、祖先编码以及相同元素名(或值)/属性名(或值)的编码。在处理使用IPE编码的路径查询时,提出了处理包含关系、拥有关系的算法以及分支路径查询算法,所提算法可以有效提高查询速度。最后,验证了算法的有效性,实验结果表明,所提算法优于Stack-Tree-Desc算法。