Neo4j 图数据库高级应用系列 / 服务器扩展指南 APOC 8.6

1、概述

WS小世界模型（Watts - Strogatz model）是一种随机图生成模型，其生成的图具有小世界属性，包括较短的平均节点间距离和高集聚系数。该模型由Duncan J. Watts（邓肯 J. 沃茨）和Steven Strogatz（斯蒂文·史楚盖兹）在1998年两人联合发表于《自然》的论文中提出。Watts在其广受欢迎的科学读物《六度》中使用b来阐述该模型，这之后，该模型也被称为（沃茨）b模型。

WS图拥有以下特征：

可以生成局部集聚（local clustering）和三元闭合，这点是ER图所不具备的；
实现集聚的同时保持了ER模型较短的平均节点间距离；
模型至少能够部分解释许多网络中的“小世界”现象（"small-world" phenomena），比如电网、杆线虫（C. elegans）的神经网络、电影演员的社交网络、以及芽殖酵母脂肪代谢的信息交流；
WS模型的主要局限性是会产生不符实际的度分布。相较而言，现实中的网络通常是非齐次的”无标度”网络(scale-free graph)，有中心节点的存在和无标度的度分布。关于无标度图请参见后面关于BA网络的章节。

2、过程调用接口

过程接口	CALL apoc.generate.ws( noNodes, degree, beta, label, relType )

参数名	类型	缺省值	可为空？	说明
noNodes	非负长整数	1000	是	随机生成的节点总数。
degree	非负长整数	4	是	随机生成的图的每节点平均边/关系数。
beta	[0,1]之间的浮点数	0.5	是	生成图的b取值。0 – 所有节点的度数都是degree中指定的值；1 – 节点度数的分布则与ER图相似。通常取值0.5。
label	字符串	NULL	是	节点标签。如果为空则缺省为Person，并且会为每个Person节点生成一个英文名字保存在name属性中。
relType	字符串	NULL	是	关系类型。如果为空则缺省为FRIENDS_OF。

3、示例

// 8.6 （1） 生成一个有10万节点、30万条边的WS图。
//        使用不同的beta值：0，0.5和1。
//  节点标签为Node，边/关系类型为LINKS。
CALL apoc.generate.ws(100000,4,0,'NodeWS1', 'LINKS1')// 8.6（2） beta = 0.5
CALL apoc.generate.ws(100000,4,0.5,'NodeWS2', 'LINKS2')// 8.6（3） beta = 1
CALL apoc.generate.ws(100000,4,1,'NodeWS3', 'LINKS3')

运行8.6(*)中的查询后，我们可以得到下面的结果：

当beta = 0时，所有节点的度数都是相同的；
当beta = 1时，所有节点的度的分布和ER图一致；
当beta = 0.5时，所有节点的度的分布在平均值附近更集中。

图8.6 WS生成图的节点度数分布

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