【复杂网络社团发现】GN算法边介数详解

前言

边介数是运用GN算法求解的关键,通过不断删除边介数最高的边,才能最终生成分裂树。
那么,边介数怎么计算呢?
相信点进我这篇文的朋友们都是看过边介数计算公式的。
那么废话不多说,我直接上图解释吧。

流程

首先假设这里有个图,m个节点,n条边,我们先选节点s作为源节点,以s为源对图进行搜索,画出s到各个节点的最短路径树,假设最短路径树呈这个亚子:
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然后我们把所有最邻近叶子结点的那条边标上1,再将其他边标上所有最邻近他的边之和+1,然后就成了这个样子:
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这样,我们就有了在这个点作为源节点时的各边单次边介数。然后再换一个节点作为边节点,就有了如下图:
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本次计算结果我标注了绿色,然后再按照这个方法,当遍历完所有节点(即所有节点都做过一次边节点)后,再将各边上每次求得的单次边介数累计求和,得到的就是最终该边边介数。

解释

从边介数定义开始讲吧。
大家都知道,边介数定义为从源节点到各节点最短路径中经过该边的路径数,那么就再回到先前的图:
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在这张图中,源节点S到各节点都只有一条最短路径,那么我就借着这张图来解释一下:
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可以看到,图中这条橙色的边单次边介数为2,而经过它的最短路径有两条。
如果这样还不够清晰,那么——
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图中蓝色的边单次边介数为6,经过它的最短路径有6条,足够清楚了吧。

补充

先前有人问过我这个问题,他给我画了这么个图:
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他在我给的示例图上添了这么一笔,然后问我这样怎么计算边介数呢?
自然是照常计算啊,添上这条边又不会造成其他边的变动(在还是S作为源节点的情况下),只是这条边上可以标个1罢了。
此外,还有一种情况,就是在这个连通图外还有单独两个连通节点的:
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具体我就不详说了,直接看计算过程吧:
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不同颜色代表将不同节点作为源节点时的计算结果。