import?networkx?as?nx
import?numpy?as?np
import?random

#??計算全局網絡效率
def?network_eff（G?n）:
????sum_eff?=?0
????for?u?in?G.nodes（）:??#?遍歷流量圖F的每個點
????????path?=?nx.shortest_path_length（G?source=u）??#?在網絡G中計算從u開始到其他所有節點（注意包含自身）的最短路徑長度。如果兩個點之間沒有路徑，那path里也不會存儲這個目標節點（比前面的代碼又省了判斷是否has_path的過程）
????????for?v?in?path.keys（）:??#?path是一個字典，里面存了所有目的地節點到u的最短路徑長度
????????????if?u?!=?v:??#?如果起終點不同才累加計算效率
????????????????sum_eff?+=?1?/?path[v]
????sum_eff?=?（1?/?（n?*?（n?-?1）））?*?sum_eff??#?計算網絡剩余效率
????return?sum_eff


#??計算最大連通子圖節點數
def?max_connect_num（G）:
????largest_components?=?max（nx.connected_components（G）?key=len）??#?高效找出最大的聯通成分
????return?len（largest_components）



#??計算兩點之間的空間距離
def?dis（x1?y1?x2?y2）:
????dx?=?x1-x2
????dy?=?y1-y2
????d?=?np.sqrt（dx*dx+dy*dy）
????return?d


def?MaxMinNormalization（xMaxMin）:
????x?=?（x?-?Min）?/?（Max?-?Min）
????return?x


def?creategraph（Graph?G_node?R_com?X_axis?Y_axis?node）:
????is_connect?=?False
????while?not?is_connect:
????????#??產生隨機分布的隨機點
????????for?i?in?range（0?G_node）:
????????????#??隨機分布
????????????node[i][0]?=?（X_axis[1]?-?X_axis[0]）*random.random（）
????????????node[i][1]?=?（Y_axis[1]?-?Y_axis[0]）*random.random（）
????????????#??正態分布
????????????#?node[i][0]?=?random.normalvariate（（X_axis[1]?+?X_axis[0]）/2?30）??#?random.random（）
????????????#?node[i][1]?=?random.normalvariate（（Y_axis[1]?+?Y_axis[0]）/2?30）??#?random.random（）
????????????Graph.add_node（i+1）
????????#??建立網絡中的連邊
????????for?i?in?range（0?G_node）:
????????????for?j?in?range（0?G_node）:
????????????????if?i?!=?j?and?dis（node[i][0]?node[i][1]?node[j][0]?node[j][1]）?<=?R_com:
????????????????????Graph.add_edge（i+1?j+1）
????????if?max_connect_num（Graph）?==?G_node:
????????????is_connect?=?True
????return?Graph

#??求圖中最大節點度的序號
def?index_max_degree（G?G_node）:
????node_degree_G?=?np.zeros（G_node）??#?圖G節點度
????for?node?in?G.nodes（）:
????????node_degree_G[node-1]?=?G.degree（node）
????node_degree_G_list?=?node_degree_G.tolist（）
????num?=?np.int32（node_degree_G_list.index（max（node_degree_G_list）））
????return?num+1




#?G.add_node（4）??#?添加一個節點
#?G.add_nodes_from（[‘b‘?‘c‘?‘d‘?‘e‘]）????#加點集合
#?G.add_node（2）
#?G.add_nodes_from（[3?4?5?6]）??#?添加一個節點列表
#?G.add_edge（1?3）??#?添加邊
#?G.add_edges_from（[（1?3）?（3?4）?（3?2）]）??#?添加多條邊
#?print（“圖中有哪些節點:“?G.nodes（））
#?print（“圖中有哪些邊:“?G.edges（））
#?print（G.neighbors（1））
#?print（“節點的度:“?G.degree（））
#?print（“節點的度中心性:“?nx.degree_centrality（G））
#?print（“節點的接近中心性:“?nx.closeness_centrality（G））
#?print（“節點的介數中心性:“?nx.betweenness_centrality（G））
#?print（“節點的特征向量中心性:“?nx.eigenvector_centrality_numpy（G））

#?#開始畫各個小圖
#?plt.subplot（221）
#?nx.draw（Gposfont_size=8）
#?plt.subplot（222）
#?nx.draw（Gposnode_color=‘k‘node_size=0with_labels=False）
#?plt.subplot（223）
#?nx.draw（Gposnode_color=‘g‘node_size=250with_labels=Falsewidth=6）
#?#最后一幅子圖轉為有向圖
#?plt.subplot（224）
#?H=G.to_directed（）
#?nx.draw（Hposnode_co