[发明专利]一种基于网络修剪的复杂网络整体效率优化方法

权利要求书

1.一种基于网络修剪的复杂网络整体效率优化方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一：求网络的最大连通分支，并计算其整体效率；

步骤二：根据步骤一所得到的最大连通分支，计算删除其中一个节点后的整体效率并记录，然后重新选择删除的节点再进行计算，直到每个节点都被选择到，获得节点删后整体效率值的数组；

步骤三：根据步骤二中获取的节点删后整体效率值的数组，与步骤一所得的整体效率值相减，得到效率偏差数组；然后筛选效率偏差数组中的非正数值，将其对应的节点作为待修剪节点集合的元素；依据集合中元素的个数和修剪规模大小判断是否执行优化；

步骤四：根据步骤三所得的判断结果中的执行优化情形，在步骤一所得的最大连通分支中删除集合中的节点及其相邻边，由此产生新的网络；然后重新回到步骤一，依此循环，实施动态优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤一包括以下步骤：

步骤1，求所有连通分支：

其中，G(N,g)为初始网络，N为网络的节点的集合，g为网络的边的集合，N'为网络连通分支中的节点的集合，g'为网络的连通分支中边的集合；

ΠG(N',g')表示所有连通分支的集合，i,j∈N'且ij∈g表示在搜索所有节点的过程中，每确立一个连通分支G(N',g')，必须同时满足的条件为：节点i，节点j均属于N'，且节点i和节点j在G(N,g)中存在一条路径相连接；表示N'为非空集合，且N'和g'属于N和g；

步骤2，求最大连通分支：

由步骤1中所得的连通分支集合，求最大连通分支：

C(NC,gc)＝G(max(Π(N')),g'_max)

其中，C(NC,gc)表示最大连通分支，NC为最大连通分支中的节点的集合，gc为最大连通分支中边的集合，max(Π(N'))表示所有N'构成的集合中的最大子集，g'_max表示这一节点最大子集在g中对应连边集合；

步骤3，计算最大连通分支中任意两个节点间最短路径的长度：

d_ij＝min{P¹_i→j,P²_i→j,...,Pⁿ_i→j}

其中d_ij代表节点i到节点j(i＜j)的最短路径长度，n为从节点i到节点j的最短路径的数目统计值，P^k_i→j表示从节点i到节点j的第k条路径的长度值，即第k条路径经过的边的数目；{P¹_i→j,P²_i→j,...,Pⁿ_i→j}为节点i到节点j的所有路径长度值的集合；

步骤4，计算最大连通分支的整体效率：

其中，E表示最大连通分支的整体效率，NNC表示最大连通分支中的节点数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤二包括以下步骤：

步骤1)，计算删除每个节点后的整体效率：

其中E(G_i)为节点i及相邻边删除后所得网络的整体效率，NNC_i表示最大连通分支中删除节点i后剩余的节点数，NC_i表示最大连通分支中删除节点i后的节点集合；

步骤2)，获取节点删后整体效率数组：

A_E＝(E(G_i))

其中，A_E为每个节点i删除后所得网络的整体效率值构成的数组(E(G_i))。