*编制程序实现基于随机图理论构建节点数N=100的随机网络,并分别绘制不同p值情况下的随机网络的度分布。* P值分别以0.1为步长从0到1取
时间: 2024-09-20 09:03:46 浏览: 59
在Python中,你可以使用`networkx`库结合`matplotlib`来实现这个任务。随机图理论中,`erdos_renyi_graph`函数常用来生成给定节点数和边概率的随机图。下面是一个简单的步骤指南:
1. **安装所需的库**:
如果还没安装,首先确保安装了`networkx`和`matplotlib`,如果没有可以运行:
```
pip install networkx matplotlib
```
2. **导入必要的模块**:
```python
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
```
3. **设置网络参数**:
定义节点数 `N = 100` 和一系列不同的边概率 `p_values`,例如0.1步长从0到1:
```python
N = 100
p_values = np.arange(0, 1.1, 0.1) # 0到1之间每0.1取一个值
```
4. **创建并绘制随机网络**:
循环遍历所有 `p_values`,对每个概率创建一个新的网络,然后计算和绘制度分布:
```python
for p in p_values:
G = nx.erdos_renyi_graph(N, p)
degree_sequence = list(G.degree())
degrees = [d[1] for d in degree_sequence]
plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.hist(degrees, bins='auto', density=True, alpha=0.5, label=f"p={p:.1f}")
plt.legend(loc="upper right")
plt.title(f"Degree distribution for N = {N}, p values from 0 to 1 with step 0.1")
plt.xlabel("Degree")
plt.ylabel("Probability Density")
plt.grid(True)
plt.show()
```
5. **保存结果**:
每次绘图后,可以根据需求保存图片到文件。
在这个过程中,你会得到一系列随机网络的度分布,对应不同的边概率 `p` 值。随着 `p` 增大,网络变得更稠密,度分布可能会更倾向于高度集中于少数几个节点(如果接近完全连接状态),反之则更为均匀。
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