Matlab中的复杂网络与图论分析方法
matlab图论程序算法大全
图论算法m a t l a b实现求最小费用最大流算法的 MATLAB 程序代码如下：n=5;C=[0 15 16 0 00 0 0 13 140 11 0 17 00 0 0 0 80 0 0 0 0]; %弧容量b=[0 4 1 0 00 0 0 6 10 2 0 3 00 0 0 0 20 0 0 0 0]; %弧上单位流量的费用wf=0;wf0=Inf; %wf 表示最大流量, wf0 表示预定的流量值for(i=1:n)for(j=1:n)f(i,j)=0;end;end %取初始可行流f 为零流while(1)for(i=1:n)for(j=1:n)if(j~=i)a(i,j)=Inf;end;end;end%构造有向赋权图for(i=1:n)for(j=1:n)if(C(i,j)>0&f(i,j)==0)a(i,j)=b(i,j);elseif(C(i,j)>0&f(i,j)==C(i,j))a(j,i)=-b(i,j);elseif(C(i,j)>0)a(i,j)=b(i,j);a(j,i)=-b(i,j);end;end;endfor(i=2:n)p(i)=Inf;s(i)=i;end %用Ford 算法求最短路, 赋初值for(k=1:n)pd=1; %求有向赋权图中vs 到vt 的最短路for(i=2:n)for(j=1:n)if(p(i)>p(j)+a(j,i))p(i)=p(j)+a(j,i);s(i)=j;pd=0;end;end;e ndif(pd)break;end;end %求最短路的Ford 算法结束if(p(n)==Inf)break;end %不存在vs 到vt 的最短路, 算法终止. 注意在求最小费用最大流时构造有向赋权图中不会含负权回路, 所以不会出现k=ndvt=Inf;t=n; %进入调整过程, dvt 表示调整量while(1) %计算调整量if(a(s(t),t)>0)dvtt=C(s(t),t)-f(s(t),t); %前向弧调整量elseif(a(s(t),t)<0)dvtt=f(t,s(t));end %后向弧调整量if(dvt>dvtt)dvt=dvtt;endif(s(t)==1)break;end %当t 的标号为vs 时, 终止计算调整量t=s(t);end %继续调整前一段弧上的流fpd=0;if(wf+dvt>=wf0)dvt=wf0-wf;pd=1;end%如果最大流量大于或等于预定的流量值t=n;while(1) %调整过程if(a(s(t),t)>0)f(s(t),t)=f(s(t),t)+dvt; %前向弧调整elseif(a(s(t),t)<0)f(t,s(t))=f(t,s(t))-dvt;end %后向弧调整if(s(t)==1)break;end %当t 的标号为vs 时, 终止调整过程t=s(t);endif(pd)break;end%如果最大流量达到预定的流量值wf=0; for(j=1:n)wf=wf+f(1,j);end;end %计算最大流量zwf=0;for(i=1:n)for(j=1:n)zwf=zwf+b(i,j)*f(i,j);end;end%计算最小费用f %显示最小费用最大流图 6-22wf %显示最小费用最大流量zwf %显示最小费用, 程序结束__Kruskal 避圈法：Kruskal 避圈法的MATLAB 程序代码如下：n=8;A=[0 2 8 1 0 0 0 02 0 6 0 1 0 0 08 6 0 7 5 1 2 01 0 7 0 0 0 9 00 1 5 0 0 3 0 80 0 1 0 3 0 4 60 0 2 9 0 4 0 30 0 0 0 8 6 3 0];k=1; %记录A中不同正数的个数for(i=1:n-1)for(j=i+1:n) %此循环是查找A中所有不同的正数if(A(i,j)>0)x(k)=A(i,j); %数组x 记录A中不同的正数kk=1; %临时变量for(s=1:k-1)if(x(k)==x(s))kk=0;break;end;end %排除相同的正数k=k+kk;end;end;endk=k-1 %显示A中所有不同正数的个数for(i=1:k-1)for(j=i+1:k) %将x 中不同的正数从小到大排序if(x(j)<x(i))xx=x(j);x(j)=x(i);x(i)=xx;end;end;endT(n,n)=0; %将矩阵T 中所有的元素赋值为0q=0; %记录加入到树T 中的边数for(s=1:k)if(q==n)break;end %获得最小生成树T, 算法终止for(i=1:n-1)for(j=i+1:n)if (A(i,j)==x(s))T(i,j)=x(s);T(j,i)=x(s); %加入边到树T 中TT=T; %临时记录Twhile(1)pd=1; %砍掉TT 中所有的树枝for(y=1:n)kk=0;for(z=1:n)if(TT(y,z)>0)kk=kk+1;zz=z;end;end %寻找TT 中的树枝if(kk==1)TT(y,zz)=0;TT(zz,y)=0;pd=0;end;end %砍掉TT 中的树枝if(pd)break;end;end %已砍掉了TT 中所有的树枝pd=0; %判断TT 中是否有圈for(y=1:n-1)for(z=y+1:n)if(TT(y,z)>0)pd=1;break;end;end;endif(pd)T(i,j)=0;T(j,i)=0; %假如TT 中有圈else q=q+1;end;end;end;end;endT %显示近似最小生成树T, 程序结束用Warshall-Floyd 算法求任意两点间的最短路.n=8;A=[0 2 8 1 Inf Inf Inf Inf2 0 6 Inf 1 Inf Inf Inf8 6 0 7 5 1 2 Inf1 Inf 7 0 Inf Inf 9 InfInf 1 5 Inf 0 3 Inf 8Inf Inf 1 Inf 3 0 4 6Inf Inf 2 9 Inf 4 0 3Inf Inf Inf Inf 8 6 3 0]; % MATLAB 中, Inf 表示∞D=A; %赋初值for(i=1:n)for(j=1:n)R(i,j)=j;end;end %赋路径初值for(k=1:n)for(i=1:n)for(j=1:n)if(D(i,k)+D(k,j)<D(i,j))D(i,j)=D(i,k)+D(k,j); %更新dijR(i,j)=k;end;end;end %更新rijk %显示迭代步数D %显示每步迭代后的路长R %显示每步迭代后的路径pd=0;for i=1:n %含有负权时if(D(i,i)<0)pd=1;break;end;end %存在一条含有顶点vi 的负回路if(pd)break;end %存在一条负回路, 终止程序end %程序结束利用 Ford--Fulkerson 标号法求最大流算法的MATLAB 程序代码如下：n=8;C=[0 5 4 3 0 0 0 00 0 0 0 5 3 0 00 0 0 0 0 3 2 00 0 0 0 0 0 2 00 0 0 0 0 0 0 40 0 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0 0 50 0 0 0 0 0 0 0]; %弧容量for(i=1:n)for(j=1:n)f(i,j)=0;end;end %取初始可行流f 为零流for(i=1:n)No(i)=0;d(i)=0;end %No,d 记录标号图 6-19while(1)No(1)=n+1;d(1)=Inf; %给发点vs 标号while(1)pd=1; %标号过程for(i=1:n)if(No(i)) %选择一个已标号的点vifor(j=1:n)if(No(j)==0&f(i,j)<C(i,j)) %对于未给标号的点vj, 当vivj 为非饱和弧时No(j)=i;d(j)=C(i,j)-f(i,j);pd=0;if(d(j)>d(i))d(j)=d(i);endelseif(No(j)==0&f(j,i)>0) %对于未给标号的点vj, 当vjvi 为非零流弧时No(j)=-i;d(j)=f(j,i);pd=0;if(d(j)>d(i))d(j)=d(i);end;end;end;end;endif(No(n)|pd)break;end;end%若收点vt 得到标号或者无法标号, 终止标号过程if(pd)break;end %vt 未得到标号, f 已是最大流, 算法终止dvt=d(n);t=n; %进入调整过程, dvt 表示调整量while(1)if(No(t)>0)f(No(t),t)=f(No(t),t)+dvt; %前向弧调整elseif(No(t)<0)f(No(t),t)=f(No(t),t)-dvt;end %后向弧调整if(No(t)==1)for(i=1:n)No(i)=0;d(i)=0; end;break;end %当t 的标号为vs 时, 终止调整过程t=No(t);end;end; %继续调整前一段弧上的流fwf=0;for(j=1:n)wf=wf+f(1,j);end %计算最大流量f %显示最大流wf %显示最大流量No %显示标号, 由此可得最小割, 程序结束图论程序大全程序一：关联矩阵和邻接矩阵互换算法function W=incandadf(F,f)if f==0m=sum(sum(F))/2;n=size(F,1);W=zeros(n,m);k=1;for i=1:nfor j=i:nif F(i,j)~=0W(i,k)=1; W(j,k)=1; k=k+1;endendendelseif f==1m=size(F,2);n=size(F,1);W=zeros(n,n);for i=1:ma=find(F(:,i)~=0);W(a(1),a(2))=1;W(a(2),a(1))=1;endelsefprint('Please imput the right value of f'); endW;程序二：可达矩阵算法function P=dgraf(A)n=size(A,1);P=A;for i=2:nP=P+A^i;endP(P~=0)=1;P;程序三：有向图关联矩阵和邻接矩阵互换算法function W=mattransf(F,f)if f==0m=sum(sum(F));n=size(F,1);W=zeros(n,m);k=1;for i=1:nfor j=i:nif F(i,j)~=0W(i,k)=1;W(j,k)=-1;k=k+1;endendendelseif f==1m=size(F,2);n=size(F,1);W=zeros(n,n);for i=1:ma=find(F(:,i)~=0);if F(a(1),i)==1W(a(1),a(2))=1;elseW(a(2),a(1))=1;endendelsefprint('Please imput the right value of f');endW;第二讲：最短路问题程序一：Dijkstra算法（计算两点间的最短路）function [l,z]=Dijkstra(W)n = size (W,1);for i = 1 :nl(i)=W(1,i);z(i)=0;endi=1;while i<=nfor j =1 :nif l(i)>l(j)+W(j,i)l(i)=l(j)+W(j,i);z(i)=j-1;i=j-1;endendendi=i+1;end程序二：floyd算法（计算任意两点间的最短距离）function [d,r]=floyd(a)n=size(a,1);d=a;for i=1:nfor j=1:nr(i,j)=j;endendfor k=1:nfor i=1:nfor j=1:nif d(i,k)+d(k,j)<d(i,j) d(i,j)=d(i,k)+d(k,j); r(i,j)=r(i,k);endendendend程序三：n2short.m 计算指定两点间的最短距离function [P u]=n2short(W,k1,k2)n=length(W);U=W;m=1;for i=1:nfor j=1:nif U(i,j)>U(i,m)+U(m,j) U(i,j)=U(i,m)+U(m,j);endendendm=m+1;endu=U(k1,k2);P1=zeros(1,n);k=1;P1(k)=k2;V=ones(1,n)*inf;kk=k2;for i=1:nV(1,i)=U(k1,kk)-W(i,kk);if V(1,i)==U(k1,i)P1(k+1)=i;kk=i;k=k+1;endendendk=1;wrow=find(P1~=0);for j=length(wrow):-1:1P(k)=P1(wrow(j));k=k+1;endP;程序四、n1short.m(计算某点到其它所有点的最短距离) function[Pm D]=n1short(W,k)n=size(W,1);D=zeros(1,n);for i=1:n[P d]=n2short(W,k,i);Pm{i}=P;D(i)=d;end程序五：pass2short.m(计算经过某两点的最短距离) function [P d]=pass2short(W,k1,k2,t1,t2)[p1 d1]=n2short(W,k1,t1);[p2 d2]=n2short(W,t1,t2);[p3 d3]=n2short(W,t2,k2);dt1=d1+d2+d3;[p4 d4]=n2short(W,k1,t2);[p5 d5]=n2short(W,t2,t1);[p6 d6]=n2short(W,t1,k2);dt2=d4+d5+d6;if dt1<dt2d=dt1;P=[p1 p2(2:length(p2)) p3(2:length(p3))]; elsed=dt1;p=[p4 p5(2:length(p5)) p6(2:length(p6))]; endP;d;第三讲：最小生成树程序一：最小生成树的Kruskal算法function [T c]=krusf(d,flag)if nargin==1n=size(d,2);m=sum(sum(d~=0))/2;b=zeros(3,m);k=1;for i=1:nfor j=(i+1):nif d(i,j)~=0b(1,k)=i;b(2,k)=j; b(3,k)=d(i,j);k=k+1;endendendelseb=d;endn=max(max(b(1:2,:)));m=size(b,2);[B,i]=sortrows(b',3);B=B';c=0;T=[];k=1;t=1:n;for i=1:mif t(B(1,i))~=t(B(2,i))T(1:2,k)=B(1:2,i);c=c+B(3,i);k=k+1;tmin=min(t(B(1,i)),t(B(2,i))); tmax=max(t(B(1,i)),t(B(2,i)));for j=1:nif t(j)==tmaxt(j)=tmin;endendendif k==nbreak;endendT;c;程序二：最小生成树的Prim算法function [T c]=Primf(a)l=length(a);a(a==0)=inf;k=1:l;listV(k)=0;listV(1)=1;e=1;while (e<l)min=inf;for i=1:lif listV(i)==1for j=1:lif listV(j)==0 & min>a(i,j) min=a(i,j);b=a(i,j);s=i;d=j;endendendendlistV(d)=1;distance(e)=b;source(e)=s;destination(e)=d;e=e+1;endT=[source;destination];for g=1:e-1c(g)=a(T(1,g),T(2,g));endc;另外两种程序最小生成树程序1（prim 算法构造最小生成树）a=[inf 50 60 inf inf inf inf;50 inf inf 65 40 inf inf;60 inf inf 52 inf inf 45;... inf 65 52 inf 50 30 42;inf 40 inf 50 inf 70 inf;inf inf inf 30 70 inf inf;... inf inf 45 42 inf inf inf];result=[];p=1;tb=2:length(a);while length(result)~=length(a)-1temp=a(p,tb);temp=temp(:);d=min(temp);[jb,kb]=find(a(p,tb)==d);j=p(jb(1));k=tb(kb(1));result=[result,[j;k;d]];p=[p,k];tb(find(tb==k))=[];endresult最小生成树程序2（Kruskal 算法构造最小生成树）clc;clear;a(1,2)=50; a(1,3)=60; a(2,4)=65; a(2,5)=40;a(3,4)=52;a(3,7)=45; a(4,5)=50; a(4,6)=30;a(4,7)=42; a(5,6)=70;[i,j,b]=find(a);data=[i';j';b'];index=data(1:2,:);loop=max(size(a))-1;result=[];while length(result)<looptemp=min(data(3,:));flag=find(data(3,:)==temp);flag=flag(1);v1=data(1,flag);v2=data(2,flag);if index(1,flag)~=index(2,flag)result=[result,data(:,flag)];endindex(find(index==v2))=v1;data(:,flag)=[];index(:,flag)=[];endresult第四讲：Euler图和Hamilton图程序一：Fleury算法（在一个Euler图中找出Euler环游）注：包括三个文件；fleuf1.m, edf.m, flecvexf.mfunction [T c]=fleuf1(d)%注：必须保证是Euler环游，否则输出T=0,c=0 n=length(d);b=d;b(b==inf)=0;b(b~=0)=1;m=0;a=sum(b);eds=sum(a)/2;ed=zeros(2,eds);vexs=zeros(1,eds+1);matr=b;for i=1:nif mod(a(i),2)==1m=m+1;endendif m~=0fprintf('there is not exit Euler path.\n')T=0;c=0;endif m==0vet=1;flag=0;t1=find(matr(vet,:)==1);for ii=1:length(t1)ed(:,1)=[vet,t1(ii)];vexs(1,1)=vet;vexs(1,2)=t1(ii);matr(vexs(1,2),vexs(1,1))=0;flagg=1;tem=1;while flagg[flagg ed]=edf(matr,eds,vexs,ed,tem);tem=tem+1;if ed(1,eds)~=0 & ed(2,eds)~=0 T=ed;T(2,eds)=1;c=0;for g=1:edsc=c+d(T(1,g),T(2,g));endflagg=0;break;endendendendfunction[flag ed]=edf(matr,eds,vexs,ed,tem) flag=1;for i=2:eds[dvex f]=flecvexf(matr,i,vexs,eds,ed,tem);if f==1flag=0;break;endif dvex~=0ed(:,i)=[vexs(1,i) dvex];vexs(1,i+1)=dvex;matr(vexs(1,i+1),vexs(1,i))=0;elsebreak;endendfunction [dvex f]=flecvexf(matr,i,vexs,eds,ed,temp) f=0;edd=find(matr(vexs(1,i),:)==1); dvex=0;dvex1=[];ded=[];if length(edd)==1dvex=edd;elsedd=1;dd1=0;kkk=0;for kk=1:length(edd)m1=find(vexs==edd(kk));if sum(m1)==0dvex1(dd)=edd(kk); dd=dd+1;dd1=1;elsekkk=kkk+1;endif kkk==length(edd)tem=vexs(1,i)*ones(1,kkk);edd1=[tem;edd];for l1=1:kkklt=0;ddd=1;for l2=1:edsif edd1(1:2,l1)==ed(1:2,l2) lt=lt+1;endendif lt==0ded(ddd)=edd(l1);ddd=ddd+1;endendif temp<=length(dvex1)dvex=dvex1(temp);elseif temp>length(dvex1) & temp<=length(ded)dvex=ded(temp);elsef=1;endend程序二：Hamilton改良圈算法（找出比较好的Hamilton路）function [C d1]= hamiltonglf(v)%d表示权值矩阵%C表示算法最终找到的Hamilton圈。
复杂网络中基本网络模型的matlab实现2
复杂网络中基本网络模型的matlab实现2function A=BA_net()%%% 从已有的m0个节点的网络开始，采用增长机制与优先连接的机制生成BA无标度网络%% A ——————返回生成网络的邻接矩阵m0=input('未增长前的网络节点个数m0: ');m=input(' 每次引入的新节点时新生成的边数m： ');N=input('增长后的网络规模N： ');disp('初始网络时m0个节点的连接情况：1表示都是孤立；2表示构成完全图；3表示随机连接一些边');pp=input('初始网络情况1，2或3： ');if m>m0disp('输入参数m不合法');return;endx=100*rand(1,m0);y=100*rand(1,m0);switch ppcase 1A=zeros(m0);case 2A=ones(m0);for i=1:m0A(i,i)=0;endcase 3for i=1:m0for j=i+1:m0p1=rand(1,1);if p1>0.5A(i,j)=1;A(j,i)=0;endendendotherwisedisp('输入参数pp不合法');return;endfor k=m0+1:NM=size(A,1);p=zeros(1,M);x0=100*rand(1,1);y0=100*rand(1,1);x(k)=x0;y(k)=y0;if length(find(A==1))==0p(:)=1/M;elsefor i=1:Mp(i)=length(find(A(i,:)==1))/length(find(A==1));endendpp=cumsum(p); %求累计概率for i=1:m %利用赌轮法从已有的节点中随机选择m个节点与新加入的节点相连random_data=rand(1,1);aa=find(pp>=random_data);jj=aa(1); % 节点jj即为用赌轮法选择的节点A(k,jj)=1;A(jj,k)=1;endendplot(x,y,'ro','MarkerEdgeColor','g','MarkerFaceColor','r','mark ersize',8);hold on;for i=1:Nfor j=i+1:Nif A(i,j)~=0plot([x(i),x(j)],[y(i),y(j)],'linewidth',1.2);hold on; %% 画出BA无标度网络图endendendaxis equal;hold off[C,aver_C]=Clustering_Coefficient(A);[DeD,aver_DeD]=Degree_Distribution(A);[D,aver_D]=Aver_Path_Length(A);disp(['该随机图的平均路径长度为：',num2str(aver_D)]); %%输出该网络的特征参数disp(['该随机图的聚类系数为：',num2str(aver_C)]);disp(['该随机图的平均度为：',num2str(aver_DeD)]);。
matlab图论方法ppt课件
如果某个有限图不满足(2)(3)(4),可在某条
边上增设顶点使之满足.
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定义2 若将图G的每一条边e都对应一个实数 F (e), 则称F (e)为该边的权, 并称图G为赋权图(网 络), 记为G = (V, E , F ).
定义3 设G = (V, E)是一个图, v0, v1, …, vk∈V, 且1≤i≤k, vi-1vi∈E, 则称v0 v1 … vk是G的一条通路. 如果通路中没有相同的边, 则称此通路为道路. 始 点和终点相同的道路称为圈或回路. 如果通路中 既没有相同的边, 又没有相同的顶点, 则称此通路 为路径, 简称路.
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解：用Floyd算法,首先写出其(对称的)权矩 阵A = (aij )8×8，然后利用计算机编程计算.
01234567 0 0 2 8 1∞∞∞∞ 1 2 0 6∞ 1∞∞∞ 2 8 6 0 7 5 1 2∞ 3 1∞ 7 0∞∞ 9∞ 4∞ 1 5∞ 0 3∞ 8 5∞∞ 1∞ 3 0 4 6 6∞∞ 2 9∞ 4 0 3 7 ∞ ∞ ∞ ∞ 8 ppt课件. 6 3 0 23
已知设备在每年年初的购买费分别为11,11, 12,12,13. 使用不同时间设备所需的维修费分别 为5,6,8,11,18.
解 设bi 表示设备在第i 年年初的购买费,ci 表 示设备使用i 年后的维修费, V={v1, v2, … , v6},点 vi表示第i 年年初购进一台新设备,虚设一个点v6表 示第5年年底. E ={vivj | 1≤i＜j≤6}.
G为有限图或n阶图. ppt课件.
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如果E的每一条边都是无向边, 则称G为无向 图(如图1); 如果E的每一条边都是有向边, 则称G 为有向图(如图2); 否则, 称G为混合图.
Matlab技术复杂网络分析与建模
Matlab技术复杂网络分析与建模在当今信息爆炸的时代，我们生活在一个高度互联的世界中。
互联网连接着世界各地的人和机器，形成了复杂的网络系统。
这些网络系统包括社交媒体、云计算、交通网络等等。
理解和分析这些复杂网络是非常重要的，因为它们对我们的日常生活和社会发展产生了巨大的影响。
在这篇文章中，我将向大家介绍利用Matlab技术进行复杂网络分析与建模的方法与应用。
首先，让我们了解一下什么是复杂网络。
复杂网络是由大量的节点和连接组成的系统，这些节点和连接之间的关系是非线性和非随机的。
节点可以是个体、公司、城市等等，连接可以表示关系、交流或者交易。
复杂网络的特点是拥有高度的连通性和小世界现象，这意味着通过几条较短的路径就可以连接到网络中的任意两个节点。
此外，复杂网络还具有模块化和尺度无关性的特征。
接下来，我们将讨论如何使用Matlab进行复杂网络分析。
Matlab是一款功能强大的科学计算软件，它提供了丰富的工具箱和函数，用于网络分析和建模。
其中，Graph和Network工具箱是Matlab中常用的网络分析工具箱。
Matlab的Graph工具箱提供了用于图和网络分析的函数和类。
使用这些函数和类，我们可以方便地构建和操作网络，进行基本的网络分析，例如节点和边的计数、网络密度的计算、连通性分析等等。
此外，Graph工具箱还提供了用于可视化网络的函数，使我们可以直观地展示网络的结构和连接关系。
另一个常用的工具箱是Matlab的Network工具箱。
Network工具箱提供了更高级的网络分析和模型建立的功能。
使用Network工具箱，我们可以进行复杂网络的聚类分析、社团检测、节点中心度计算等等。
此外，Network工具箱还支持基于随机图模型的网络建模，例如随机图、ER模型、BA模型等等，使我们能够生成和研究特定类型的网络。
通过使用Matlab的Graph和Network工具箱，我们可以对复杂网络进行深入的分析和建模。
Matlab与复杂网络理论的交叉研究与应用
Matlab与复杂网络理论的交叉研究与应用引言近年来，随着互联网的迅猛发展和数据科学的兴起，复杂网络理论作为解析网络结构与功能的一种新兴方法得到了广泛关注。
而Matlab作为一种强大的数值计算和可视化分析工具，正逐渐被应用于复杂网络理论的研究与实践中。
本文将探讨Matlab与复杂网络理论的交叉研究与应用，并通过几个具体的案例来展示其在不同领域中的广泛应用。
复杂网络理论简介复杂网络理论研究的是由大量节点和边构成的复杂网络的结构和性质。
复杂网络可以用于描述各种复杂系统，如社交网络、蛋白质相互作用网络、脑神经网络等。
通过复杂网络理论的研究，我们可以揭示网络的拓扑结构、节点之间的相互关系以及网络的功能等重要信息。
Matlab在复杂网络理论研究中的应用1. 复杂网络模型的构建与分析Matlab提供了丰富的工具箱和函数，可以方便地构建各种复杂网络模型，并对网络的拓扑结构进行分析。
例如，通过使用Matlab中的Graph对象和相关函数，我们可以构建随机网络模型、无标度网络模型、小世界网络模型等，并计算网络的度分布、聚集系数、平均最短路径长度等网络指标。
这些指标可以帮助我们理解网络的特性和行为。
2. 复杂网络的动力学模拟与分析复杂网络的动力学模拟是复杂网络理论中的重要问题之一。
Matlab提供了优秀的数值求解和模拟工具，可以方便地对复杂网络的动力学进行模拟与分析。
例如，我们可以使用Matlab中的差分方程求解器和常微分方程求解器，对复杂网络的节点动态行为进行模拟，从而研究网络的同步、稳定性和干扰传播等动力学行为。
3. 复杂网络的可视化与图形分析Matlab具有强大的数据可视化和图形分析功能，可以帮助我们直观地理解和分析复杂网络。
通过Matlab的图形绘制函数和工具箱，我们可以将网络的拓扑结构和节点属性以图形的形式展示出来，从而帮助我们观察网络的模式、结构分布规律以及节点的重要性等。
同时，Matlab还提供了基于图的分析工具，如最大连通子图、最短路径查找等，便于我们对复杂网络进行进一步的分析。
matlab图论程序算法大全解读
f % 显示最小费用最大流
图 6-22
wf %显示最小费用最大流量
zwf % 显示最小费用 , 程序结束 __
Kruskal 避圈法：
Kruskal 避圈法的 MATLAB程序代码如下：
n=8;A=[0 2 8 1 0 0 0 0
20601000
86075120
10700090
01500308
00103046
k=k+kk; end; end; end
k=k-1 %显示 A中所有不同正数的个数
for (i=1:k-1) for (j=i+1:k) %将 x 中不同的正数从小到大排序
if (x(j)<x(i))xx=x(j);x(j)=x(i);x(i)=xx;
end; end; end
T(n,n)=0; %将矩阵 T 中所有的元素赋值为 0
elseif (C(i,j)>0&f(i,j)==C(i,j))a(j,i)=-b(i,j);
elseif (C(i,j)>0)a(i,j)=b(i,j);a(j,i)=-b(i,j);
end; end; end
for (i=2:n)p(i)=Inf;s(i)=i;
end %用Ford 算法求最短路 , 赋初值
t=n; while (1) %调整过程
if (a(s(t),t)>0)f(s(t),t)=f(s(t),t)+dvt; elseif (a(s(t),t)<0)f(t,s(t))=f(t,s(t))-dvt;
%前向弧调整 end %后向弧调整
if (s(t)==1) break ; end %当 t 的标号为 vs 时 , 终止调整过程
matlab图与网络分析模型选讲
V ( f ),
若：
f
(v,u)
f
(u,v
)
0,
uV
uV
V ( f ),
则称该网络称为守恒网络。
v vs v vs ,vt
v vt
守恒网络中的流 f 称为可行流。
若存在一个可行流f *，使得对所有可行流 f 都 有V(f *)≥ V(f )成立，则称f *为最大流。
最大流模型：
maxV ( f )
e1 v1
4) 若一对顶点之间有两条以上的边联结，则这些边 称为重边．
5)既没有环也没有重边的图，称为简单图．
6) 若图G的每一条边e 都赋以一个实数w(e)，
称w(e)为边e的权，G连同边上的权称为赋权图 ,
记为：G(V,E,W)， W={w(e)| e∈E}
7) 图G的中顶点的个数，
5
称为图G的阶；图中与某 个顶点相关联的边的数目，
@sum(node(j): f(j,9))=flow;
@for(arc:@bnd(0,f,c));
data: c= 0 2.5 0 5.6 6.1 0 0 0 0 0 0 7.1 0 0 3.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.4 0 0 0 0 0 4.9 0 7.4 0 0 0 2.4 0 0 0 7.2 5.7 0 0 0 0 3.8 0 0 0 0 5.3 4.5 0 0 0 0 0 3.8 0 0 6.7 0 0 0 0 0 0 0 0 7.4 0 0 0 0 0 0 0 0 0; enddata
s.t:
v jV
f
(vi
,
v
j
)
v jV
f
(v
j
,
vi
在Matlab中使用网络分析工具箱进行社交网络分析
在Matlab中使用网络分析工具箱进行社交网络分析在Matlab中使用网络分析工具进行社交网络分析社交网络是指由各种社会关系构成的网状结构，它主要通过人们之间的联系和互动来传播信息、分享资源和建立社会关系。
而随着信息技术的迅速发展，人们对于社交网络的研究越来越重要。
在这个时候，使用网络分析工具箱就成为了进行社交网络分析的一种重要手段。
Matlab是一种强大的科学计算与数据分析工具，它不仅拥有丰富的数学计算函数库，而且还提供了一系列用于网络分析的工具箱。
在Matlab中，我们可以使用network对象来表示和操作网络结构。
这个对象可以通过添加节点和边的方式来构建网络。
而对于实际的社交网络，可以通过抓取社交媒体上的数据或者通过人工调查的方式来获取。
首先，我们需要导入网络数据。
在Matlab中，我们可以将网络数据以邻接矩阵的形式读入，并使用network对象的createFromAdjacencyMatrix方法将其转换为network对象。
邻接矩阵描述了网络中节点之间的连接关系，其中的每一个元素代表了两个节点之间的连接强度。
在社交网络中，通常使用1表示两个节点之间存在联系，0表示不存在。
除了邻接矩阵，我们还可以使用边表和节点表来描述网络结构。
接下来，我们可以使用network对象提供的各种方法来分析网络结构。
例如，我们可以使用degree函数计算网络中每个节点的度数，即与该节点相连的边的数量。
度数反映了节点在网络中的重要性，度数越高，说明节点的连接越多，影响力也就越大。
我们也可以使用betweennessCentrality函数来计算每个节点的介数中心性。
介数中心性反映了节点在网络中的中介程度，介于节点之间流通的信息越多，说明该节点在信息传播中具有更重要的角色。
除了节点分析，我们还可以进行网络的整体分析。
例如，我们可以使用clusterCoefficiency函数计算网络的聚类系数。
聚类系数是网络中节点之间形成闭合三角形的概率，聚类系数越高，说明网络中的节点之间联系更加紧密。
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Matlab中的复杂网络与图论分析方法
在当今数字时代，数据网络正在成为各行各业的核心，这就给研究网络结构和
分析网络行为提供了前所未有的机会。
而复杂网络和图论分析方法则成为了研究数据网络的一种重要手段。
本文将介绍在Matlab中应用的复杂网络和图论分析方法，探讨其原理和应用。
一、复杂网络：拓扑结构的研究
复杂网络是指由大量节点和链接组成的网络，其中节点代表实体，链接代表实
体之间的关系。
通过研究复杂网络的拓扑结构，我们可以揭示数据网络中的规律和性质，了解网络中节点的连接模式和信息传播机制。
1.1 网络拓扑结构的描述
在复杂网络研究中，一种常用的描述方法是邻接矩阵和度矩阵。
邻接矩阵是一
个由0和1组成的矩阵，其中的元素表示节点之间的连接关系，1表示连接，0表
示未连接。
度矩阵是一个对角矩阵，用于描述每个节点的度数，即与该节点相连的链接数。
1.2 网络节点的度分布
节点的度数是指与该节点相连的链接数，而节点的度分布则是指不同度数的节
点在网络中的分布情况。
在复杂网络中，节点的度分布往往符合幂律分布，即少数节点的度数非常大，而大部分节点的度数相对较小。
通过分析节点的度分布，可以了解网络中的核心节点和边缘节点，以及网络的鲁棒性和可靠性。
1.3 网络中的社区结构
社区结构是指网络中节点的聚集现象，即节点之间的连接更密集，而与其他社
区的联系较弱。
通过识别和研究网络中的社区结构，可以帮助我们揭示网络中的隐含规律、发现重要节点和子网络，并理解网络的分层结构和功能。
二、图论分析：探索网络行为的机制
图论是研究网络结构和图形模型的数学理论，主要关注网络中节点和链接之间的关系。
通过图论分析，我们可以量化和描述网络中的节点和链接的特性，揭示网络的演化机制和行为规律。
2.1 网络中的中心性度量
中心性是衡量网络中节点重要性的指标，可以帮助我们识别重要节点和影响网络动态行为的因素。
在复杂网络中，常用的中心性度量包括度中心性、接近中心性和介数中心性等。
度中心性是指节点的度数，即与该节点相连的链接数量；接近中心性是指节点与其他节点之间的距离，距离越短，接近中心性越高；介数中心性是指节点在网络中的信息传播过程中所起的中介作用程度。
2.2 网络的连通性和强弱连通分量
连通性是指网络中节点之间能够通过链接相互到达的性质。
网络的连通性可以通过最短路径算法来求解，其中最短路径是指节点之间最短的链接序列。
而强弱连通分量是指在有向网络中，所有节点之间存在从任意节点到达任意节点的路径。
通过研究网络的连通性和强弱连通分量，可以帮助我们了解网络的整体结构和信息传播的路径。
2.3 网络中的随机游走和PageRank算法
随机游走是一种模拟节点之间信息传播和采样的方法，在网络分析中有着重要的应用。
通过随机游走，我们可以估计节点的重要性和影响力，探索网络中的传播路径和行为规律。
PageRank算法是一种经典的随机游走算法，用于对网络中的节点进行排序。
通过分析节点的PageRank值，可以揭示网络中的重要节点和连接模式。
三、Matlab中的复杂网络和图论分析工具
Matlab作为一种常用的科学计算和数据分析工具，提供了丰富的复杂网络和图
论分析函数和工具箱。
下面简要介绍几个常用的工具：
3.1 Complex Network Analysis Toolbox
Complex Network Analysis Toolbox是Matlab中一个开源的复杂网络分析工具箱，提供了大量的函数和工具，包括节点和链接的度计算、节点的中心性计算、网络的连通性分析等。
该工具箱通过图形用户界面和命令行界面提供了便捷的网络分析方法和结果可视化。
3.2 Graph Theory Toolbox
Graph Theory Toolbox是Matlab中一个用于图论分析的工具箱，提供了丰富的
函数和工具，包括网络的拓扑结构描述、节点的中心性度量、网络的连通性和社区结构等。
该工具箱可以用于研究不同领域的数据网络，如社交网络、生物网络、交通网络等。
3.3 Network Analyzer
Network Analyzer是Matlab中一个用于网络可视化和分析的工具，提供了直观、交互式的界面。
通过该工具，用户可以导入和显示网络数据，进行节点和链接的排列布局，计算和展示节点的度中心性和接近中心性等。
结论
Matlab为复杂网络和图论分析提供了丰富的函数和工具箱，方便研究人员对网
络拓扑结构和行为机制进行深入分析。
通过理解复杂网络的拓扑结构、节点的中心性和社区结构，以及应用图论分析方法，我们可以揭示网络中的规律和性质，促进网络研究的发展和实践应用。
无论是学术研究还是实际应用，Matlab中的复杂网
络和图论分析方法都具有重要的价值和意义。