LEACH协议构建代码 python

LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的无线传感器网络协议，用于在无线传感器网络中实现分簇。下面是一个简单的Python代码示例，用于实现LEACH协议的构建：

import random

class SensorNode:
    def __init__(self, id, energy, x, y):
        self.id = id
        self.energy = energy
        self.x = x
        self.y = y
        self.cluster_head = False
        self.cluster = None
        
class LEACH:
    def __init__(self, n, m, p, rounds):
        self.n = n
        self.m = m
        self.p = p
        self.rounds = rounds
        self.nodes = []
        self.cluster_heads = []
        
        for i in range(n):
            energy = random.uniform(1, 10)
            x = random.uniform(0, 100)
            y = random.uniform(0, 100)
            node = SensorNode(i, energy, x, y)
            self.nodes.append(node)
            
    def run(self):
        for r in range(self.rounds):
            if r % int(1/self.p) == 0:
                self.select_cluster_heads()
                
            for node in self.nodes:
                if node.cluster_head:
                    continue
                    
                if node.cluster is None:
                    node.cluster = random.choice(self.cluster_heads)
                    
                node.energy -= 0.01 * (self.m / self.n)
                
                if node.energy <= 0:
                    self.nodes.remove(node)
                    
            for head in self.cluster_heads:
                members = [node for node in self.nodes if node.cluster == head]
                if len(members) > 0:
                    x = sum([node.x for node in members]) / len(members)
                    y = sum([node.y for node in members]) / len(members)
                    head.x = x
                    head.y = y
                    
    def select_cluster_heads(self):
        for node in self.nodes:
            if random.uniform(0, 1) < (self.p / (1 - self.p * (node.id % int(1/self.p)))):
                node.cluster_head = True
                self.cluster_heads.append(node)

这个代码实现了一个简单的LEACH协议的构建。它使用了两个类：`SensorNode`和`LEACH`。`SensorNode`类表示一个传感器节点，它包含节点的ID、剩余能量、位置信息、是否是簇头等属性。`LEACH`类表示一个LEACH协议的实现，它包含节点数、每个簇的最大成员数、轮数、节点列表、簇头列表等属性，以及一些方法用于实现LEACH协议的各个步骤。

在`__init__`方法中，我们初始化了传感器节点的列表，并为每个节点随机分配了能量和位置信息。在`run`方法中，我们首先选择簇头，然后对每个节点进行能量消耗和移动，并删除能量耗尽的节点。最后，我们计算每个簇的质心，并将簇头作为下一轮的开始。

在`select_cluster_heads`方法中，我们随机选择了一些节点作为簇头，该选择是根据节点ID和轮数计算出来的。

请注意，这只是一个简单的LEACH协议实现示例，实际使用中需要根据具体情况进行修改和优化。