度中心度(Degree Centrality)

1、概念

度中心度(Degree Centrality)是在网络分析中刻画节点中心度(Centrality)的最直接度量指标。一个节点的节点度越大就意味着这个节点的度中心性越高,该节点在网络中就越重要。

2、公式

无向图

顶点 v i v_i vi的度中心度 C d C_d Cd

C d ( v i ) = ∑ i = 1 , i ≠ j n d i j C_d(v_i) = \displaystyle \sum^{n}_{i=1,i≠j}d_{ij} Cd(vi)=i=1,i=jndij

其中 d i j d_{ij} dij表示顶点 v i v_i vi与其它顶点的连接边。

加权无向图

顶点 v i v_i vi的度中心度 C d C_d Cd

C d ( v i ) = ∑ i = 1 , i ≠ j n w i j C_d(v_i) = \displaystyle \sum^{n}_{i=1,i≠j}w_{ij} Cd(vi)=i=1,i=jnwij

其中 w i j w_{ij} wij表示顶点 v i v_i vi与其它顶点连接边的权值。

有向图

可以使用入度或者出度作为度中心度, 分别称为入度中心度和出度中心度:

C d ( v i ) = ∑ i = 1 , i ≠ j n d i i n C_d(v_i) = \displaystyle \sum^{n}_{i=1,i≠j}d_i^{in} Cd(vi)=i=1,i=jndiin
C d ( v i ) = ∑ i = 1 , i ≠ j n d i o u t C_d(v_i) = \displaystyle \sum^{n}_{i=1,i≠j}d_i^{out} Cd(vi)=i=1,i=jndiout

其中 d i i n d_i^{in} diin是顶点vi与其它顶点的入边(即入度), d i o u t d_i^{out} diout是顶点 v i v_i vi与其它顶点的出边(即出度)。

使用入度时,度中心度衡量了一个顶点的受欢迎程度,表示突出性;
使用出度时,度中心度衡量了一个顶点的合群性。

加权有向图

分别为:

C d ( v i ) = ∑ i = 1 , i ≠ j n w i i n C_d(v_i) = \displaystyle \sum^{n}_{i=1,i≠j}w_i^{in} Cd(vi)=i=1,i=jnwiin
C d ( v i ) = ∑ i = 1 , i ≠ j n w i o u t C_d(v_i) = \displaystyle \sum^{n}_{i=1,i≠j}w_i^{out} Cd(vi)=i=1,i=jnwiout

其中 w i i n w_i^{in} wiin是顶点vi与其它顶点的入边上的权值, w i o u t w_i^{out} wiout是顶点 v i v_i vi与其它顶点的出边上的权值。

归一化

我们知道在具有n个顶点的网络中一个顶点最多能与n-1个其它顶点连接,即最大的度中心度为n-1。

于是我们得到度中心度的归一化公式:

C d ′ ( v i ) = C d ( v i ) n − 1 C_d'(v_i) = \frac{C_d(v_i)}{n-1} Cd(vi)=n1Cd(vi)

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