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。