网络凝聚度(Network Cohesion)通常通过计算图中节点之间的平均路径长度(Average Path Length, PL)来衡量,其定义为所有节点对之间最短路径长度的算数平均值。网络凝聚度可以表示为节点数 \( n \) 与平均路径长度 \( PL \) 的乘积的倒数,即:
\[ C(G) = \frac{1}{n \cdot PL} \]
其中 \( C(G) \) 表示网络 \( G \) 的凝聚度,\( n \) 是节点数,\( PL \) 是平均路径长度。
下面是一个使用 Python 和 NetworkX 库实现网络凝聚度的示例代码:
```python
import networkx as nx
创建一个图
G = nx.Graph()
添加节点和边
G.add_edges_from([(1, 2), (1, 3), (2, 3), (2, 4), (3, 4), (4, 5)])
计算平均路径长度
avg_path_length = nx.average_shortest_path_length(G)
计算网络凝聚度
cohesion = 1 / (len(G) * avg_path_length)
print("平均路径长度:", avg_path_length)
print("网络凝聚度:", cohesion)
```
在这个示例中,我们首先创建了一个无向图 `G`,然后添加了一些边。接着,我们使用 `nx.average_shortest_path_length` 函数计算图 `G` 的平均路径长度,最后计算网络凝聚度并打印结果。
代码解释
导入库
```python
import networkx as nx
```
创建图
```python
G = nx.Graph()
```
添加节点和边
```python
G.add_edges_from([(1, 2), (1, 3), (2, 3), (2, 4), (3, 4), (4, 5)])
```
计算平均路径长度
```python
avg_path_length = nx.average_shortest_path_length(G)
```
计算网络凝聚度
```python
cohesion = 1 / (len(G) * avg_path_length)
```
打印结果
```python
print("平均路径长度:", avg_path_length)
print("网络凝聚度:", cohesion)
```
通过运行这段代码,你可以计算出给定图的网络凝聚度。你可以根据需要修改图的结构(节点和边)来计算不同网络结构的凝聚度。