图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理

图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理一 邻接谱 邻接代数与图空间 一 图的邻接谱 1 图的邻接谱定义图的邻接矩阵 A G 的特征值及其重数 称为 G 的邻接谱

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目录

一、邻接谱、邻接代数与图空间

(一)图的邻接谱

1、图的邻接谱定义

2、邻接谱的两个性质

(二)、图的邻接代数

1、图的邻接代数的定义

2、图的邻接代数的维数特征

(三)、图空间

二、托兰定理

(一)、l部图的概念与特征

    完全l部图

    n阶完全l几乎等部图

    定理5  完全l部图边数极大

(二)、托兰定理

1、度弱于的定义

     托兰定理的引理

     托兰定理

(三)、托兰定理的应用

   工兵排雷问题


一、邻接谱、邻接代数与图空间

(一)图的邻接谱

1、图的邻接谱定义

    图的邻接矩阵A(G)的特征值及其重数,称为G的邻接谱。

    图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理为什么长这样?哪个是特征值哪个是重数?

    邻接谱的第一行是特征值,第二行是特征值对应的重数。

    同谱图定义:若两个非同构的n阶图具有相同的谱,则称它们是同谱图。

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2、邻接谱的两个性质

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    s是特征值个数

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    用简单图的点数和边数估计了模的上界

(二)、图的邻接代数

图的邻接代数是一个向量空间,它是以邻接矩阵的多项式为元素构成的复数域上的向量空间。

1、图的邻接代数的定义

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    邻接矩阵是针对无环图定义的。

2、图的邻接代数的维数特征

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     不等式的界是紧的,意味着不可修改。

(三)、图空间

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二、托兰定理

极值图论的早期结果

(一)、l部图的概念与特征

    图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理

    很明显偶图就是2部图呀

    完全l部图

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    完全l部图的总边数是各个部的边数两两相乘的和

    n阶完全l几乎等部图

    图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理

    可以看到完全l几乎等部图一共有l个部,各个部的顶点数要么为k要么为k+1,即只相差1,几乎是相等的,

    一共有r个顶点数为k+1的部,剩下的是顶点数为k的部。所以总顶点数为(k+1)*r+k(l-r)=kl+r

    如果每个部的顶点数都为k,那就不是完全l几乎等部图了,那就是完全l等部图。

    定理5  完全l部图边数极大

    图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理,全等符号代表同构。

     一个n阶l部图,当它同构于完全l几乎等部图的时候,图中边数最多。

(二)、托兰定理

1、度弱于的定义

       图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理

       如果有G中点到H中点的一一对应,且刚好G中的点的度小于等于对应的H中的点的度,则称G度弱于H,或H度优于G

       且G度弱于H,则G的边数一定小于等于H的边数

     托兰定理的引理

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     托兰定理

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       托兰定理指出,不含l+1阶完全图的极值图是完全l几乎等部图,开启了极值图论研究的先河!

(三)、托兰定理的应用

   工兵排雷问题

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     图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理

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    这就跟托兰定理联系起来了。当且仅当距离大于1/根号2,两点之间才连线,即这样的图连线越多,

    安全的人就越多,即图论的极值问题,求边最多的情况。

    图论(5)邻接谱,邻接代数,图空间,托兰定理

    4=3+1,所以边数最多的情况是完全3几乎等部图

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