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import random
from math import fmod,sqrt
def ws_netf(N,params):
q,p=params
q=int(q)
p=float(p)
lneighbors=[[] for i in range(N)]
for i in range(N):
for iq in range(q):
lneighbors[i].append((i+iq+1)%N)
lneighbors[i].append((i-iq-1)%N)
if (p>0):
# (seguimos las instrucciones del paper, para reconectar...)
# para cada uno de los q links por nodo...
for iq in range(q):
# vamos nodo por nodo...
for i in range(N):
# entonces lo que vamos a ver ahora es si cambiamos o no su conexion con el nodo (i+iq+1)%N
if (random.random()<=p):
lnotneighborsofi=range(N)
lnotneighborsofi.remove(i) # (no hay autoconexiones)
for j in lneighbors[i]:
lnotneighborsofi.remove(j)
newnode=random.choice(lnotneighborsofi)
# entonces desconectamos a i del nodo (i+iq+1)%N...
lneighbors[i].remove((i+iq+1)%N)
lneighbors[(i+iq+1)%N].remove(i)
# ...y lo conectamos con el nodo newnode
lneighbors[i].append(newnode)
lneighbors[newnode].append(i)
# me di cuenta de que cuando elijo q=N/2 (como para hacer all to all) se repite el ultimo nodo.. entonces hacemos este quickndirty fix
for i in range(len(lneighbors)):
lneighbors[i]=list(set(lneighbors[i]))
return lneighbors
def ws2d_netf(N,params):
rmax,p=params
rmax=float(rmax)
p=float(p)
rmax2=rmax**2
if not sqrt(N).is_integer():
print "sqrt(N) no es entero, no se puede construir red ws2d"
quit()
sqrn=int(sqrt(N))
pos=[]
for i in range(N):
iy=i%sqrn
ix=(i-iy)/sqrn
pos.append([ix,iy])
lneighbors=[[] for i in range(N)]
for i in range(N):
for j in range(N)[i+1:]:
#recordar las condiciones periodicas de contorno para calcular la distancia!
distx=abs(pos[i][0]-pos[j][0])
disty=abs(pos[i][1]-pos[j][1])
distx=min(distx,abs(distx-sqrn))
disty=min(disty,abs(disty-sqrn))
#distx=fmod(pos[i][0]-pos[j][0],sqrn)
#disty=fmod(pos[i][1]-pos[j][1],sqrn)
if( distx**2+disty**2 <= rmax2 ):
lneighbors[i].append(j)
lneighbors[j].append(i)
#luego de conectar cosas, calculamos q en funcion de rmax, ya que vamos a pasar q veces por cada nodo para reconectar un link suyo... 2*q=<k>
#reconectar!
if (p>0):
# siendo este el caso bidimensional, tengo que pensar un poco mejor como hacer la reconexion; antes, para el caso 1d, lo que hacia era -dado un i y un iq- desconectar del nodo i el nodo (i+iq+1)%N y luego reconectar aleatoriamente con otro... entonces, para hacer algo similar a eso, ahora tengo que considerar, dado un nodo i, solo los nodos que son mayores para reconectar (y tengo que tener cuidado ahi usando modulo o algo asi... ya que para el nodo N-1, el nodo 0 es 'mayor' o esta 'adelante en la lista', pero si no tenemos cuidado esto no va a ser considerado. entonces...
q=len(lneighbors[0])/2
lnghbrsmayores=[]
for i in range(N):
lnghbrsmayores.append(list(lneighbors[i]))
for i in range(N):
for j in lneighbors[i]:
dy=pos[j][1]-pos[i][1]
dx=pos[j][0]-pos[i][0]
if(abs(dx)>=float(sqrn)/2.):
if(dx>0):
dx-=(sqrn)
else:
dx+=(sqrn)
if(abs(dy)>=float(sqrn)/2.):
if(dy>0):
dy-=(sqrn)
else:
dy+=(sqrn)
nsteps=dx+dy
if (nsteps<0 or (nsteps==0 and dy<0)):
lnghbrsmayores[i].remove(j)
# de esta forma, para cada nodo i, me quedo con los nodos a los que esta conectado de un lado de la diagonal con pendiente -1 que pasa sobre el mismo (o sea, divido el plano entre dos con esa diagonal y solo me quedo con los nodos de arriba, los 'mayores', de forma similar a ws1d)
# (seguimos las instrucciones del paper, para reconectar...)
# para cada uno de los q links por nodo...
for iq in range(q):
# vamos nodo por nodo...
for i in range(N):
# entonces lo que vamos a ver ahora es si cambiamos o no su conexion con el nodo (i+iq+1)%N
if (random.random()<=p):
lnotneighborsofi=range(N)
lnotneighborsofi.remove(i) # (no hay autoconexiones)
for j in lneighbors[i]:
lnotneighborsofi.remove(j)
newnode=random.choice(lnotneighborsofi)
# entonces desconectamos a i del nodo lnghbrsmayores[i][iq]
nodetounplug=lnghbrsmayores[i][iq]
lneighbors[i].remove(nodetounplug)
lneighbors[nodetounplug].remove(i)
# ...y lo conectamos con el nodo newnode
lneighbors[i].append(newnode)
lneighbors[newnode].append(i)
for i in range(len(lneighbors)):
lneighbors[i]=list(set(lneighbors[i]))
return lneighbors
# watts strogatz 2d but without periodic boundary conditions
def ws2dnpbc_netf(N,params):
rmax,p=params
rmax=float(rmax)
p=float(p)
rmax2=rmax**2
if not sqrt(N).is_integer():
print "sqrt(N) no es entero, no se puede construir red ws2d"
quit()
sqrn=int(sqrt(N))
pos=[]
for i in range(N):
iy=i%sqrn
ix=(i-iy)/sqrn
pos.append([ix,iy])
lneighbors=[[] for i in range(N)]
for i in range(N):
for j in range(N)[i+1:]:
# como ahora hago sin condiciones periodicas de contorno, lo que queda es simplemente comentar las siguientes terceras y cuartas lineas... el resto queda todo igual...
distx=abs(pos[i][0]-pos[j][0])
disty=abs(pos[i][1]-pos[j][1])
#distx=min(distx,abs(distx-sqrn))
#disty=min(disty,abs(disty-sqrn))
#distx=fmod(pos[i][0]-pos[j][0],sqrn)
#disty=fmod(pos[i][1]-pos[j][1],sqrn)
if( distx**2+disty**2 <= rmax2 ):
lneighbors[i].append(j)
lneighbors[j].append(i)
#luego de conectar cosas, calculamos q en funcion de rmax, ya que vamos a pasar q veces por cada nodo para reconectar un link suyo... 2*q=<k>
#reconectar!
if (p>0):
# lo de la reconeccion se hace igual que en el caso 2D with pbc
q=len(lneighbors[0])/2
lnghbrsmayores=[]
for i in range(N):
lnghbrsmayores.append(list(lneighbors[i]))
for i in range(N):
for j in lneighbors[i]:
dy=pos[j][1]-pos[i][1]
dx=pos[j][0]-pos[i][0]
if(abs(dx)>=float(sqrn)/2.):
if(dx>0):
dx-=(sqrn)
else:
dx+=(sqrn)
if(abs(dy)>=float(sqrn)/2.):
if(dy>0):
dy-=(sqrn)
else:
dy+=(sqrn)
nsteps=dx+dy
if (nsteps<0 or (nsteps==0 and dy<0)):
lnghbrsmayores[i].remove(j)
# de esta forma, para cada nodo i, me quedo con los nodos a los que esta conectado de un lado de la diagonal con pendiente -1 que pasa sobre el mismo (o sea, divido el plano entre dos con esa diagonal y solo me quedo con los nodos de arriba, los 'mayores', de forma similar a ws1d)
# (seguimos las instrucciones del paper, para reconectar...)
# para cada uno de los q links por nodo...
for iq in range(q):
# vamos nodo por nodo...
for i in range(N):
# entonces lo que vamos a ver ahora es si cambiamos o no su conexion con el nodo (i+iq+1)%N
if (random.random()<=p):
lnotneighborsofi=range(N)
lnotneighborsofi.remove(i) # (no hay autoconexiones)
for j in lneighbors[i]:
lnotneighborsofi.remove(j)
newnode=random.choice(lnotneighborsofi)
# entonces desconectamos a i del nodo lnghbrsmayores[i][iq]
nodetounplug=lnghbrsmayores[i][iq]
lneighbors[i].remove(nodetounplug)
lneighbors[nodetounplug].remove(i)
# ...y lo conectamos con el nodo newnode
lneighbors[i].append(newnode)
lneighbors[newnode].append(i)
for i in range(len(lneighbors)):
lneighbors[i]=list(set(lneighbors[i]))
return lneighbors
def alltoall_netf(N,params):
lneighbors=[range(N) for i in range(N)]
for i in range(N):
lneighbors[i].remove(i)
return lneighbors
# erdos renyi (aka random)
def er_netf(N,params):
p=params[0]
p=float(p)
lneighbors=[[] for i in range(N)]
for i in xrange(N):
for j in xrange(i+1,N):
r=random.random()
if (r<=p):
lneighbors[i].append(j)
lneighbors[j].append(i)
return lneighbors
dnetparams={'ws':['q','p'],'ws2d':['rmax','p'],'ws2dnpbc':['rmax','p'],'alltoall':[],'er':['r']}
dnetfuncs={'ws':ws_netf,'ws2d':ws2d_netf,'ws2dnpbc':ws2dnpbc_netf,'alltoall':alltoall_netf,'er':er_netf}