已知一个BA无标度网络的节点编号和坐标xyz都保存在一个txt文件中,已知该网络的邻接矩阵a1和每条边的流量矩阵f1。如何通过流介数中心性找出该网络的重要节点并输出它的坐标呢?MATLAB实现,不要用现成的函数和库

时间: 2023-11-22 10:54:23 浏览: 29
首先,我们需要读取节点编号和坐标信息,可以使用Matlab中的`importdata`函数来读取txt文件,将节点编号和坐标分别存储在`node_id`和`node_xyz`两个变量中,其中`node_xyz`是一个n×3的矩阵,n为节点数。 ```matlab data = importdata('node_info.txt'); node_id = data(:,1); node_xyz = data(:,2:4); ``` 然后,我们需要计算流介数中心性,可以按照以下步骤实现: 1. 初始化一个n×n的矩阵`bc`,用于存储每个节点的流介数中心性。 2. 对于每个节点i,从该节点出发进行广度优先搜索,记录经过每个节点j的最短路径条数`sigma_ij`和最短路径长度`d_ij`。 3. 计算每个节点i的流介数中心性`bc_i`,公式为: $$ bc_i = \sum_{j \neq i} \frac{\sigma_{ij}}{\sigma_{st}} \cdot \frac{f_{ij}}{f_{st}} \cdot \frac{d_{st}}{d_{ij}} $$ 其中,$\sigma_{st}$为从节点s到节点t的最短路径条数,$f_{st}$为从节点s到节点t的最大流量,$f_{ij}$为从节点i到节点j的流量,$d_{st}$为从节点s到节点t的最短路径长度,$d_{ij}$为从节点i到节点j的最短路径长度。 下面是Matlab代码实现: ```matlab % 邻接矩阵和流量矩阵 a1 = ...; f1 = ...; % 节点数 n = size(a1,1); % 初始化bc bc = zeros(n,1); for s = 1:n % 初始化sigma和d sigma = zeros(n,1); d = inf(n,1); sigma(s) = 1; d(s) = 0; % 队列保存待处理节点 queue = s; % BFS while ~isempty(queue) u = queue(1); queue(1) = []; for v = 1:n if a1(u,v) && d(v) == inf queue(end+1) = v; end if d(v) == d(u) + 1 sigma(v) = sigma(v) + sigma(u); end end fmax = max(f1(u,:)); for v = 1:n if a1(u,v) && d(v) == d(u) + 1 bc(v) = bc(v) + sigma(v)/sigma(s) * f1(u,v)/fmax * d(s)/d(v); end end d(queue) = d(u) + 1; end end % 输出重要节点的坐标 [~,index] = sort(bc,'descend'); disp(node_xyz(index(1:10),:)); ``` 其中,代码中假设邻接矩阵和流量矩阵分别为`a1`和`f1`,节点数为n。输出流介数中心性最高的前10个节点的坐标。

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