degree-preserving rewiring randomization python function

在Python中，degree-preserving rewiring (保持度数的随机化重连)是一种常见的网络随机化技术，主要用于模拟或比较网络结构对节点属性、传播动力学等的影响。这种方法会改变网络的连接，同时确保每个节点的度（与其相连的边的数量）保持不变。以下是使用`networkx`库实现简单版本的函数示例：

import networkx as nx

def degree_preserving_rewire(G, num_iterations=100):
    # 验证输入是否为无向图
    if G.is_directed():
        raise ValueError("Degree-preserving rewiring only applies to undirected graphs.")

    for _ in range(num_iterations):
        edge_to_swap = tuple(sorted(nx.random_edge(G)))  # 随机选择一对边
        src_node, dst_node = edge_to_swap[0], edge_to_swap[1]
        candidates = [e for e in G.edges(src_node, data=False) if e != edge_to_swap] + [e[::-1] for e in G.edges(dst_node, data=False) if e[::-1] != edge_to_swap]

        if len(candidates) > 0:  # 如果存在候选边，交换它们
            new_edge = candidates[nx.choice(range(len(candidates)))]  # 随机选择一个新边
            G.remove_edge(*edge_to_swap)
            G.add_edge(*new_edge)

    return G

这个函数接受一个`networkx`图`G`作为输入，并通过多次迭代随机选择并替换一条边，以达到保持度数的目的。你可以根据需要调整`num_iterations`参数控制随机重连的次数。