用C++实现PageRank算法

PageRank算法是一种用于评估网页重要性的算法，它是Google搜索引擎的核心算法之一。以下是用C++实现PageRank算法的一个简单示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 定义网页数量
const int NUM_PAGES = 6;

// 定义阻尼系数
const double DAMPING_FACTOR = 0.85;

// 定义最大迭代次数
const int MAX_ITERATIONS = 100;

// 定义每个网页的初始PageRank值
const double INITIAL_PR = 1.0 / NUM_PAGES;

// 定义网页链接关系矩阵
double links[NUM_PAGES][NUM_PAGES] = {
    {0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {1, 0, 1, 1, 0, 0},
    {1, 0, 0, 1, 0, 0},
    {1, 1, 0, 0, 0, 0},
    {0, 1, 1, 0, 0, 0},
    {0, 1, 1, 1, 1, 0}
};

// 计算每个网页的PageRank值
void calculatePageRank(vector<double>& pageranks)
{
    vector<double> new_pageranks(NUM_PAGES, 0.0);
    
    // 迭代计算PageRank值
    for (int iteration = 0; iteration < MAX_ITERATIONS; iteration++) {
        for (int i = 0; i < NUM_PAGES; i++) {
            double sum = 0.0;
            for (int j = 0; j < NUM_PAGES; j++) {
                if (links[j][i] == 1) {
                    sum += pageranks[j] / (double)count_nonzero(links[j], links[j] + NUM_PAGES);
                }
            }
            new_pageranks[i] = (1.0 - DAMPING_FACTOR) / NUM_PAGES + DAMPING_FACTOR * sum;
        }
        pageranks = new_pageranks;
    }
}

// 输出每个网页的PageRank值
void printPageRanks(const vector<double>& pageranks)
{
    for (int i = 0; i < NUM_PAGES; i++) {
        cout << "Page " << i << ": " << pageranks[i] << endl;
    }
}

int main()
{
    // 初始化每个网页的PageRank值
    vector<double> pageranks(NUM_PAGES, INITIAL_PR);
    
    // 计算每个网页的PageRank值
    calculatePageRank(pageranks);
    
    // 输出每个网页的PageRank值
    printPageRanks(pageranks);
    
    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先定义了网页数量、阻尼系数、最大迭代次数和每个网页的初始PageRank值。然后，我们定义了一个网页链接关系矩阵，其中links[i][j]表示网页i是否链接到网页j。接下来，我们实现了一个函数calculatePageRank，用于计算每个网页的PageRank值。在这个函数中，我们使用了迭代计算的方法，每次迭代都更新每个网页的PageRank值。最后，我们实现了一个函数printPageRanks，用于输出每个网页的PageRank值。在主函数中，我们首先初始化每个网页的PageRank值，然后计算每个网页的PageRank值，最后输出每个网页的PageRank值。

需要注意的是，上面的示例代码只是一个简单的实现，实际上PageRank算法还有很多细节需要考虑，比如如何处理网页链接关系矩阵中的零元素、如何处理网页链接关系矩阵中存在的“悬挂节点”等等。