MATLAB幂律分布网络矩阵生成器：复杂网络建模与实现工具

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了基于幂律度分布的复杂网络生成，支持配置模型与优先连接算法生成网络矩阵，并提供拓扑特征验证功能。适用于复杂网络研究、仿真建模及网络分析应用。

详 情 说 明

幂律分布网络矩阵生成器——复杂网络建模与实现

项目介绍

本项目是一个用于构建具有幂律度分布特性的复杂网络模型的MATLAB工具。通过实现幂律分布序列生成、配置模型与优先连接算法，能够高效生成符合真实世界网络统计特征的网络结构，并为复杂网络研究提供可靠的矩阵数据基础。

功能特性

• 幂律度序列生成：根据指定幂指数γ和节点数N，生成符合幂律分布的度数序列
• 多种网络生成算法：支持配置模型（允许控制自环/重边）和优先连接机制（BA模型扩展）
• 网络特征验证：提供度分布检验、连通性分析、基础拓扑统计量计算等验证功能
• 灵活的参数配置：可调节网络类型（有向/无向）、随机种子等参数
• 多格式输出：生成邻接矩阵（稀疏/全矩阵）、分布验证图、统计报告和参数日志

使用方法

1. 基本参数设置：

- 设置幂指数γ（默认2.5，范围2.1-3.5） - 设定节点数量N（建议100-10000） - 选择网络类型（有向/无向）

1. 高级选项配置（可选）：

- 是否允许自环和重边（配置模型） - 随机种子（保证结果可重现）

1. 执行生成与验证：

- 运行主程序生成网络矩阵 - 自动验证度分布并生成双对数坐标验证图 - 输出网络统计量（平均度、聚类系数、直径等）

1. 输出文件：

- 邻接矩阵文件（.mat格式） - 度分布验证图（.png格式） - 统计报告和参数日志（.txt格式）

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐内存：4GB以上（处理10000节点需8GB）
• 必需工具箱：统计和机器学习工具箱

文件说明

主程序文件整合了项目的核心功能，包括参数输入处理、幂律度数序列生成、网络矩阵构建算法选择、拓扑特征计算验证以及结果输出管理等完整工作流程。该文件实现了配置模型和优先连接两种网络生成机制，能够根据用户参数自动选择最优算法，并确保生成网络符合幂律分布特性。同时包含异常处理模块，对无效参数输入和网络生成失败情况进行检测和提示。