使用matlab实现LEACH并画出分簇结果和剩余能量图的代码

以下是一个使用MATLAB实现LEACH算法并绘制分簇结果和剩余能量图的示例代码：

% LEACH算法实现

% 参数设置
numNodes = 100; % 传感器节点数量
numClusters = 5; % 簇头节点数量
rounds = 10; % 轮次
initialEnergy = 1; % 初始能量
threshold = 0.1; % 概率阈值

% 创建传感器节点
nodes = struct('x', {}, 'y', {}, 'energy', {});
for i = 1:numNodes
    nodes(i).x = rand; % 随机生成节点的x坐标
    nodes(i).y = rand; % 随机生成节点的y坐标
    nodes(i).energy = initialEnergy; % 设置初始能量
end

% 初始化簇头节点
clusterHeads = [];
for round = 1:rounds
    % 选择簇头节点
    for i = 1:numNodes
        if rand < threshold
            clusterHeads = [clusterHeads, i]; % 将节点i设置为簇头节点
            nodes(i).energy = nodes(i).energy - initialEnergy / rounds; % 更新能量
        end
    end
    
    % 簇形成和分簇
    clusters = cell(1, numClusters); % 存储分簇结果
    for i = 1:numNodes
        if ismember(i, clusterHeads)
            continue; % 跳过簇头节点
        end
        
        minDist = inf;
        clusterIndex = 0;
        for j = 1:length(clusterHeads)
            dist = sqrt((nodes(i).x - nodes(clusterHeads(j)).x)^2 + (nodes(i).y - nodes(clusterHeads(j)).y)^2); % 计算距离
            if dist < minDist
                minDist = dist;
                clusterIndex = j;
            end
        end
        
        clusters{clusterIndex} = [clusters{clusterIndex}, i]; % 将节点i加入对应簇
    end
    
    % 数据传输和能量消耗
    for i = 1:numClusters
        clusterHead = clusterHeads(i);
        for j = 1:length(clusters{i})
            node = clusters{i}(j);
            nodes(node).energy = nodes(node).energy - initialEnergy / rounds; % 更新能量
        end
    end
end

% 绘制分簇结果和剩余能量图
figure;
hold on;
for i = 1:numClusters
    clusterX = [];
    clusterY = [];
    for j = 1:length(clusters{i})
        node = clusters{i}(j);
        clusterX = [clusterX, nodes(node).x];
        clusterY = [clusterY, nodes(node).y];
    end
    scatter(clusterX, clusterY);
end
title('LEACH 分簇结果');
xlabel('X');
ylabel('Y');

figure;
energyLevels = [nodes.energy];
scatter([nodes.x], [nodes.y], 50, energyLevels, 'filled');
title('剩余能量图');
xlabel('X');
ylabel('Y');
colorbar;

在这个示例代码中，我们使用随机生成的节点位置和初始能量创建了传感器节点。然后，根据设定的参数，运行LEACH算法进行分簇和能量消耗的过程。最后，使用MATLAB的绘图函数绘制了分簇结果和剩余能量图。请注意，这只是一个简单的示例代码，具体实现可能需要根据实际情况进行适当的修改和调整。