R:使用 igraph 有效地查找特殊大小的团

R: Find cliques of special sizes efficiently using igraph

我有一个大图(100000 个节点),我想找到它的大小为 5 的派系。 我使用这个命令来实现这个目标:

cliques(graph, min=5, max=5) 

计算这个操作需要很多时间。似乎它首先尝试找到图中的所有最大派系,然后选择大小为 5 的派系;我猜这是因为这两个命令在做同样的工作时 运行 时间存在巨大差异:

adjacent.triangles (graph)  # takes about 30s
cliques(graph, min=3, max=3)    # takes more than an hour

我正在寻找像 adjacent.triangles 这样的命令来有效地找到大小为 5 的 clique。

谢谢

adjacent.triangles()cliques() 之间有很大的不同。 adjacent.triangles()只需要计算个三角形,而cliques()需要存储个三角形。如果有很多三角形,这可以很容易地解释时间差异。 (另一个因素是 cliques() 中的算法具有通用性并且不限于三角形 - adjacent.triangles() 可能包含一些优化,因为我们知道我们只对三角形感兴趣)。

就其价值而言,cliques()没有找到所有最大派;它从 2-cliques(即边)开始,然后将它们合并为 3-cliques、4-cliques 等,直到达到您指定的最大大小。但是同样,如果你的图中有很多 3-cliques,这很容易成为瓶颈,因为算法中有一个点必须存储所有 3-cliques(即使你对它们不感兴趣)因为我们需要他们找到 4-cliques。

您最好先使用 maximal.cliques() 来大致了解图中的最大集团有多大。这里的想法是,你有一个大小为 k 的最大团,然后它所有大小为 5 的子集都是 5-团。这意味着搜索最大派系就足够了,保留大小至少为 5 的派系,然后枚举它们的所有大小为 5 的子集。但是你会遇到一个不同的问题,因为某些派系可能被计算多次。

更新:我已经检查了adjacent.triangles的源代码,基本上它所做的就是遍历所有顶点,并且对于每个顶点v 它枚举所有 (u, w) 对它的邻居,并检查 uw 已连接。如果是这样,则在顶点 v 上有一个相邻的三角形。这是一个 O(nd2) 操作,如果你有 n 个顶点并且平均度数是 d ,但它不会推广到任意大小的顶点组(因为您需要在代码中硬编码 k-1 嵌套 for 循环以获得一组大小 k ).