MATLAB小世界网络建模与度分布分析仿真系统

资 源 简 介

基于MATLAB的小世界网络仿真系统，实现WS模型生成与网络特性分析。系统计算平均路径长度与重连概率的关系，对比度分布在规则网络与随机网络中的差异，为复杂网络研究提供可视化分析工具。

详 情 说 明

小世界网络平均路径长度与度分布对比仿真系统

项目介绍

本项目基于MATLAB实现小世界网络模型的构建与分析系统，重点研究WS小世界网络中平均路径长度随重连概率变化的规律。系统能够生成不同参数下的小世界网络，计算其拓扑特征，并与相同规模的随机网络进行对比分析。通过可视化展示网络结构演化、路径长度变化曲线和度分布统计，为复杂网络理论研究提供直观的仿真工具。

功能特性

• WS小世界网络生成：采用Watts-Strogatz算法构建从小世界网络到随机网络的连续过渡模型
• 多维度网络分析：计算平均路径长度、聚类系数、度分布等关键拓扑指标
• 对比分析功能：与同等规模的随机网络进行性能对比，计算标准化比值
• 可视化展示：支持网络结构图、路径长度变化曲线、度分布直方图等多种图形输出

-参数可配置：支持网络规模、初始连接数、重连概率等关键参数灵活调整

使用方法

1. 参数设置：运行程序前，在指定位置设置以下输入参数：

- 节点数量N：网络规模（建议50-1000） - 初始连接数K：每个节点的初始邻接数（需满足K<

1. 执行仿真：运行主程序，系统将自动完成以下流程：

- 生成指定参数的小世界网络 - 计算网络平均路径长度和聚类系数 - 生成对应规模的随机网络进行对比分析 - 输出数值结果和可视化图形

1. 结果解读：查看输出的数值结果和图形化展示，重点关注：

- L(p)/L_random比值随重连概率p的变化规律 - 小世界特征区域（高聚类系数、短平均路径）的识别 - 度分布从规则到随机网络的演变过程

系统要求

• MATLAB版本：R2016b或更高版本
• 必需工具箱：统计学和机器学习工具箱、图像处理工具箱
• 硬件配置：建议4GB以上内存，处理大规模网络（N>500）时需要更高配置
• 显示要求：支持图形显示功能，建议屏幕分辨率1280×1024或更高

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括网络模型生成、路径长度计算、拓扑特征分析和结果可视化四大组成部分。具体实现了参数输入处理、WS小世界网络构建算法、最短路径计算、随机网络对比生成、度分布统计计算以及多种图形化输出功能，通过模块化设计确保各分析环节的协同工作。