2015-12-8

最近在參加一個數學建模比賽，關於複雜網路的（ 002C語言 驗證無標度網路的冪律定律、004C語言 實現小世界網路）。想到之前已經對複雜網路有所接觸，這次雖不敢說胸有成竹，但至少努力了就會有所收穫！

拋開題目不談（畢竟還沒多少思路），今天做了一些基本工作（畢竟現在的水平也就這速度！！），即分析網路的基本特徵，即平均路徑、聚類係數、度分佈等。由於最近在學習MATLAB程式設計，這一次還是選擇了MATLAB來處理（其實我也想用igraph、Pajek等聽起來牛X哄哄的工具的，奈何之前沒學，臨時學時間有限），所以默默的堅守在了MATLAB。

由於剛剛從C語言轉型到matlab，一些C語言程式設計的‘惡習

甚至用了matlab還這樣

不像話啊，今天一開始還是一直在用for迴圈，但考慮到這是比賽，而且資料本來就很大（其中兩個社會結構的網路已經把我的電腦跑崩了），所以大刀闊斧的進行了一番改進，先貼上改完後的程式碼（當然也只是才寫了一點點）

 clc, clear
 tic
source = input('input filename\n');
Con =  load(source);%turn to matrix
ConNum = length(Con);%get number of connections
ConMap = unique(Con);%reset identifier
ConMapNum = length(ConMap);%number of nodes
NewCon = zeros(ConNum, 2);
<span style="color:#ff0000;">for i=1:ConMapNum
    NewCon(Con==ConMap(i))=i;
end</span>
clear Con;
<span style="color:#ff0000;">Logic = NewCon(:,1)>NewCon(:,2);
temp = NewCon(Logic,2);
NewCon(Logic,2) = NewCon(Logic,1);
NewCon(Logic,1) = temp;
NewCon = sortrows(NewCon, 1);</span>
clear temp;
clear Logic;
%test passed
SpMatrix = sparse(1:ConMapNum, 1:ConMapNum, 0);%initial sparse matrix
<span style="color:#ff0000;">SpMatrix(sub2ind(size(SpMatrix), NewCon(:,2),NewCon(:,1))) = 1;</span>
Paths = graphallshortestpaths(SpMatrix, 'directed', false);
temp = tril(Paths);
temp(isnan(temp)) = 0;
D = max(max(temp));%diamater
Sum = sum(nonzeros(temp));
L = Sum/nchoosek(ConMapNum, 2);
toc
 

1、

for i=1:ConMapNum
    NewCon(Con==ConMap(i))=i;
end

for i=1:ConNum
    for j=1:2
        for k=1:ConMapNum
            if ConMap(k)==Con(i, j)
                NewCon(i, j) = k; 
            end
        end
    end
end

不過神奇的matlab編輯器還提醒我繼續優化，

於是最後成了這樣：

for i=1:ConMapNum
    NewCon(Con==ConMap(i))=i;
end
 

2、

Logic = NewCon(:,1)>NewCon(:,2);
temp = NewCon(Logic,2);
NewCon(Logic,2) = NewCon(Logic,1);
NewCon(Logic,1) = temp;

for i=1:ConNum
    if NewCon(i, 1)>NewCon(i,2)
        temp = NewCon(i,2);
        NewCon(i,2) = NewCon(i,1);
        NewCon(i,1) = temp;
    end
end

SpMatrix(sub2ind(size(SpMatrix), NewCon(:,2),NewCon(:,1))) = 1;

for i=1:ConNum
    SpMatrix(NewCon(i,2), NewCon(i,1)) = 1;
end

MATLAB甚至直接的表達了對我的鄙視：

不過之前C語言雖然複雜，但是是自己的一些內建函式的理解更加容易，比如：

SpMatrix(sub2ind(size(SpMatrix), NewCon(:,2),NewCon(:,1))) = 1;

鑑於時間比較緊張，所有不對優化的具體細節及函式的解釋作介紹，這部分有時間補上。

通過幾個優化，避免了不少for迴圈，而且對於我現在處理的大型複雜網路來時，這種優化節省的時間是相當可觀的，（有tic、toc為證！！）而這些函式的另也正是MATLAB的精髓之一，作為一門工具性的語言，MATLAB不善於進行for運算，也不需要進行for運算，更不應該進行過多的for運算。學語言學的因該是這門語言的核心思想，語言有多很多，自己也接觸了不少（當然只是初窺門路），發現語法大底是相同的，主要是每種語言因為其目標的不同而形成的不同核心思想，就像用PHP寫底層，用C語言寫網站一樣，顯然是不科學的。。。。好像扯遠了。

最後扯一句：世上有不絕的語言，願你（是願我）有不絕的心情，學啊學！！