Betweenness Centrality的计算方法

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Betweenness Centrality的计算方法

2024-07-02 09:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

Betweenness Centrality的计算方法

Betweenness Centrality也称为中介中心性。 Betweenness Centrality的计算公式为: 在这里插入图片描述 前面的 g ( v ) g(v) g(v)代表顶点v的Betweenness Centrality值。 σ s t ( v ) \sigma_{st}(v) σst​(v)代表从顶点s到顶点t之间经过v的最短路径数。

σ s t \sigma_{st} σst​代表从顶点s到顶点t之间所有的最短路径数。

注意: 如果s,t之间有最短路径,但是没有最短路径经过v,则 σ s t ( v ) = 0 \sigma_{st}(v)=0 σst​(v)=0,则不论 σ s t \sigma_{st} σst​的值是什么,结果都是0.所以我们只查找 σ s t ( v ) ! = 0 \sigma_{st}(v)!=0 σst​(v)!=0的路径,再找到st之间的所有路径,两个路径的数量相除,就是st对v的贡献值。

举例计算Betweenness Centrality

在这里插入图片描述 以上图为例,图中有6个顶点,8条边。

A的Betweenness Centrality的值为0

因为所有顶点之间的最短路径都不经过A。

B的Betweenness Centrality的值为8

因为有以下路径经过B。 从A出发的最短路径和从A出发的经过B的最短路径条数一致,都是是5,路径如下:

ABD ABC ABDE ABDF ABCE

则从A出发的顶点的对B的贡献为1/1 + 1/1 + 1/1 + 2/2 = 4(因为ABDE和ABCE起始点和终点相同)

没有从B出发的经过B最短路径。

从C出发的经过B的最短路径条数是1,路径如下:

CBA

CA之间的最短路径为

CBA

则从C出发的顶点的对B的贡献为1/1 = 1 从D出发的经过B的最短路径条数是1,路径如下:

DBA

DA之间的最短路径为

DBA

则从D出发的顶点的对B的贡献为1/1 = 1 从E出发的经过B的最短路径条数是2,路径如下:

ECBA EDBA

EA之间的最短路径为

ECBA EDBA

则从E出发的顶点的对B的贡献为2/2=1 从F出发的经过B的最短路径条数是1,路径如下:

FDBA

FA之间的最短路径为

FDBA

则从F出发的顶点的对B的贡献为1/1=1 所以B的Betweenness Centrality是8.

C的Betweenness Centrality的值为2

因为有以下路径经过C。 从A出发的经过C的最短路径条数是1,路径如下:

ABCE

AE之间的最短路径为

ABCE ABDE

则从A出发的顶点的对C的贡献为0.5

从B出发的经过C的最短路径条数是1,路径如下:

BCE

BE之间的最短路径为

BCE BDE

则从B出发的顶点的对B的贡献为1/2 = 0.5 从C出发的最短路径经过C的是0.

从D出发的经过C的最短路径条数是0

从E出发的经过C的最短路径条数是2,路径如下:

ECB ECBA

之间的最短路径为

ECB EDB

之间的最短路径为

ECBA EDBA

则从E出发的顶点的对B的贡献为1/2+1/2=1

从F出发的经过C的最短路径条数是0

D的Betweenness Centrality的值为7

因为有以下路径经D。 从A出发的经过D的最短路径条数是2,路径如下:

ABDF ABDE

之间的最短路径为

ABCE ABDE

之间的最短路径为:

ABDF

则从A出发的顶点的对D的贡献为1/2 + 1 = 1.5

从B出发的经过D的最短路径条数是2,路径如下:

BDF BDE

BF之间的最短路径为

BDF

BE之间的最短路径为

BCE BDE

则从B出发的顶点的对D的贡献为1/1 + 1/2 = 1.5 从C出发的经过D的最短路径条数是1,路径如下:

CDF

CF之间的最短路径为

CEF CDF

则从C出发的顶点的对D的贡献为1/2 = 0.5

从D出发的经过D的最短路径条数是0

从E出发的经过D的最短路径条数是2,路径如下:

EDB EDBA

EB之间的最短路径为

ECB EDB

EA之间的最短路径为

ECBA EDBA

**则从E出发的顶点的对D的贡献为1/2 + 1/2 = 1 ** 从F出发的经过D的最短路径条数是3,路径如下:

FDB FDBA FEC

FB之间的最短路径为

FDB

FA之间的最短路径为

FDBA

FC之间的最短路径为

FEC FDC

**则从F出发的顶点的对D的贡献为1/1 + 1/1 + 1/2 =2.5 **

E的Betweenness Centrality的值为1

因为有以下路径经E。 从A出发的经过E的最短路径条数是0.

从B出发的经过E的最短路径条数是0.

从C出发的经过E的最短路径条数是1,路径如下:

CEF

CF之间的最短路径为

CEF CDF

**则从C出发的顶点的对E的贡献为 1/2 =0.5 ** 从D出发的经过E的最短路径条数是0.

从E出发的经过D的最短路径条数是0

从F出发的经过D的最短路径条数是1,路径如下:

FEC

FC之间的最短路径为

FEC FDC F的Betweenness Centrality的值为0

因为没有任何最短路径经过F。



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