C++使用igraph计算节点度与模块划分并输出结果

C++使用igraph计算节点度与模块划分并输出结果

本文提供一个C++示例代码，演示如何使用igraph库计算图中节点的度，并利用贪心算法进行模块划分，最后将结果保存到txt文件。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <igraph/igraph.h>

int main() {
    // 创建一个图对象
    igraph_t graph;
    igraph_empty(&graph, 10, IGRAPH_UNDIRECTED);

    // 添加边
    igraph_add_edge(&graph, 0, 1);
    igraph_add_edge(&graph, 0, 2);
    igraph_add_edge(&graph, 0, 3);
    igraph_add_edge(&graph, 1, 2);
    igraph_add_edge(&graph, 1, 4);
    igraph_add_edge(&graph, 2, 3);
    igraph_add_edge(&graph, 3, 4);
    igraph_add_edge(&graph, 4, 5);
    igraph_add_edge(&graph, 5, 6);
    igraph_add_edge(&graph, 6, 7);
    igraph_add_edge(&graph, 6, 8);
    igraph_add_edge(&graph, 7, 8);
    igraph_add_edge(&graph, 8, 9);

    // 计算节点的度
    igraph_vector_t degree;
    igraph_vector_init(&degree, 0);
    igraph_degree(&graph, &degree, igraph_vss_all(), IGRAPH_ALL, IGRAPH_NO_LOOPS);

    // 使用贪心算法计算每个节点所属的模块
    igraph_vector_t membership;
    igraph_vector_init(&membership, 0);
    igraph_community_fastgreedy(&graph, NULL, &degree, NULL, NULL, &membership, NULL);

    // 将结果输出到txt文件
    std::ofstream output('output.txt');
    if (output.is_open()) {
        for (long int i = 0; i < igraph_vcount(&graph); i++) {
            output << 'Node ' << i << ' belongs to module ' << VECTOR(membership)[i] << std::endl;
        }
        output.close();
    } else {
        std::cout << 'Failed to open output.txt' << std::endl;
    }

    // 释放内存
    igraph_vector_destroy(&degree);
    igraph_vector_destroy(&membership);
    igraph_destroy(&graph);

    return 0;
}

代码说明:

1. 引入头文件: 包含必要的igraph库头文件以及输入输出流头文件。
2. 创建图对象: 使用igraph_empty函数创建一个包含10个节点的无向图。
3. 添加边: 使用igraph_add_edge函数添加图的边，定义节点之间的连接关系。
4. 计算节点度:
   • 使用igraph_vector_init函数初始化一个用于存储节点度的向量degree。
   • 使用igraph_degree函数计算图中每个节点的度，并将结果存储在degree向量中。
5. 模块划分:
   • 使用igraph_vector_init函数初始化一个用于存储节点所属模块的向量membership。
   • 使用igraph_community_fastgreedy函数执行贪心算法进行模块划分，并将结果存储在membership向量中。
6. 输出结果:
   • 创建一个名为'output.txt'的输出文件流。
   • 遍历所有节点，将每个节点的编号及其所属模块写入文件。
   • 关闭文件流。
7. 释放内存: 使用igraph_vector_destroy和igraph_destroy函数释放igraph对象占用的内存。

注意事项:

• 确保已正确安装igraph库，并在编译时链接该库。
• 代码中使用的图结构是一个简单的无向图示例，可以根据实际需求修改。
• 结果将保存到名为'output.txt'的文本文件中，可根据需要修改文件名。

希望这个示例代码能够帮助你理解如何使用C++和igraph库进行图分析，并根据实际需求进行修改和扩展。