基于MATLAB的PageRank算法实现与可视化分析系统
项目介绍
本项目完整实现了经典的PageRank算法,能够模拟网页之间的链接关系并计算每个页面的重要性排名。系统支持自定义链接矩阵输入,提供多种阻尼因子参数调节,具备迭代收敛检测功能,并包含排名结果的可视化展示。该项目适用于网络结构分析、重要节点识别等场景,代码结构化清晰,便于扩展和教学演示。
功能特性
- 完整的PageRank算法实现:基于矩阵运算和特征值计算的核心算法
- 灵活的参数配置:支持自定义阻尼因子、最大迭代次数和收敛阈值
- 收敛性监控:实时检测迭代过程的收敛情况,确保计算稳定性
- 多维度可视化:提供排名柱状图、收敛曲线图等直观的结果展示
- 教学友好:代码结构清晰,注释详细,便于理解和扩展
使用方法
输入参数说明
- 链接矩阵:N×N的方阵,表示N个页面之间的链接关系,矩阵元素a_ij=1表示页面j存在指向页面i的链接
- 阻尼因子参数:取值范围0-1,默认值为0.85,表示随机跳转概率
- 最大迭代次数:防止无限迭代,默认设置为1000次
- 收敛阈值:当两次迭代结果差异小于该阈值时停止计算,默认值为1e-6
输出结果
- PageRank值向量:1×N的行向量,包含每个页面的PageRank得分,数值总和为1
- 页面排名列表:按PageRank值从高到低排序的页面索引及其对应得分
- 收敛过程数据:记录每次迭代的误差变化情况
- 可视化图表:包括排名柱状图、收敛曲线图、网络关系图(可选)
系统要求
- MATLAB R2016b或更高版本
- 推荐配置:4GB以上内存,支持图形显示
文件说明
主程序文件实现了系统的核心处理流程,包括完整的PageRank算法计算、迭代过程的收敛性判断、参数的有效性验证,以及最终结果的可视化展示。该文件整合了所有关键功能模块,能够根据用户输入的链接矩阵和参数设置,自动执行页面重要性计算并生成相应的分析图表。