格子索引算法

由于近邻表与模拟体系中包含的粒子数成正比，模拟体系越大，近邻表也越 大。这不但大大增加了存储近邻表所需要的内存，还降低了构造近邻表的计算效 率。Verlet近邻表的一个改进是格子索引算法（cell index method） 。

下面，仍以立方体中心元胞为例，说明格子索引算法（图6-3）。在格子索 引算法中，中心元胞被划分为mXmXm个更小的立方体格子。只要格子的边长 大于截断半径壮，与任意一个粒子有非零相互作用的粒子，必然位于该粒子所在 的格子之中或与该格子接触的另外26个格子之中。因此，模拟过程只需计算位 于这些格子中的粒子之间的相互作用。每个格子大约包含N严N叶个粒子， 计算某个粒子与其他粒子的作用力，共涉及约27Nc对粒子。当27N°<N时， 格子索引算法的计算量低于不利用格子索引算法的计算量。由于= N/m3,因 此 27N/m3<N 或加>3。

MD模拟程序中，应首先按所有粒子的位置确定其归属的格子，在接下来的模 拟中可以每步都执行该过程以确定各粒子所归属的格子,不会增加额外的计算量。