*编制程序实现基于BA模型构建节点数N=100的无标度网络, 可视化该无标度网络并绘制其度分布;分别采用随机干扰和hub靶向干扰两种方式干扰网络(去除10个节点),再重新可视化并绘制其度分布;并比较各网络的模块性。
时间: 2024-09-19 19:12:04 浏览: 37
在编程中,为了实现基于Barabási-Albert (BA)模型构建的节点数N=100的无标度网络,你需要使用一些专门的网络生成库,比如Python的`networkx`和`matplotlib`库。以下是步骤概览:
1. **安装所需库**:
首先需要安装`networkx`(用于创建和操作图)、`matplotlib`(用于数据可视化)以及可能的`seaborn`(增强图形美观)。可以使用pip命令安装:
```
pip install networkx matplotlib seaborn
```
2. **创建无标度网络**:
使用`networkx`中的`barabasi_albert_graph`函数,传入节点数N和每个新添加节点的平均连接数m(通常设为`m = N / 2`,保持度数的稳定性):
```python
import networkx as nx
N = 100
m = N // 2
G = nx.barabasi_albert_graph(N, m)
```
3. **度分布绘制**:
使用`degree_distribution`获取度分布,并用`histogram`或`plot_degree_distribution`绘制:
```python
degree_sequence = sorted([d for n, d in G.degree()])
plt.hist(degree_sequence, bins='auto')
plt.title("Degree Distribution")
plt.xlabel("Degree")
plt.ylabel("Frequency")
plt.show()
```
4. **干扰网络**:
- 随机干扰:选择10个随机节点删除,然后更新网络。
- HUB靶向干扰:移除度最高的前10个节点。
对每次干扰后的网络重复上述绘图步骤。
5. **模块性计算**:
使用`community`模块计算模块性(如 Louvain 算法),并比较原始网络和其他干扰后的网络的模块性差异:
```python
from community import best_partition
for干扰策略 in ["random", "hub"]:
# 执行干扰...
partition = best_partition(G)
modularity = nx.algorithms.community.modularity(partition, G)
print(f"{干扰策略}干扰后,模ularity: {modularity}")
```
6. **可视化模块**:
使用`nx.draw_spring_layout`将节点按照模块进行布局,然后绘制出来。
完成以上步骤后,你可以对比原始网络、随机干扰后和HUB靶向干扰后的网络的度分布和模块性差异。
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