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共形刚性图


L_w 为加权拉普拉斯矩阵,定义在一个具有 简单 连通图 上,该图有 n 个顶点,边集E,边权重为 w_(ij),定义如下:

 (L_w)_(ij)={-w_(ij)   for (i,j) in E; sum_(j∼i)w_(ij)   for i=j; 0   otherwise,
(1)

其中 j∼i 表示 (i,j) in E。令 L_w 具有特征值:

 0=lambda_1(w)<lambda_2(w)<=...<=lambda_n(w),
(2)

1 为长度为 n 的向量,其所有元素均为 1。Steinerberger 和 Thomas (2024) 将一个图称为共形刚性图,如果其加权拉普拉斯特征值满足:

 lambda_2(w)<=lambda_2(1)<=lambda_n(1)<=lambda_n(w^')
(3)

对于所有非负且归一化的边权重 w_(ij)w_(ij)^',满足:

 sum_((i,j) in E)w_(ij)=sum_((i,j) in E)w_(ij)^'=|E|,
(4)

其中 |E|G边数

共形刚性反映了一个图中非凡的对称性 (Steinerberger 和 Thomas 2024)。

所有连通的边传递图距离正则图都是共形刚性的 (Steinerberger 和 Thomas 2024)。 由于连通的距离正则图强正则图,因此连通的强正则图也是共形刚性的。

在 10 个或更少顶点上,没有既是边传递图又是距离正则图的共形刚性图 (E. Weisstein, 2024 年 3 月 1 日)。 已知的最小的既不是边传递图也不是距离正则图的共形刚性图是 16 个顶点的 Hoffman 图 (Steinerberger 和 Thomas 2024)。 下表扩展了 Steinerberger 和 Thomas (2024) 的结果,列出了所有 13 个已知的此类特殊共形刚性图 (E. Weisstein, 2024 年 2 月 23 日)。

|V|非边传递、非距离正则、共形刚性图
16Hoffman 图
18循环图 Ci_18(1,5)
20最小三次交叉数图 CNG6B
20565-Haar 图
20(10, 3)-关联图 3
20(10, 3)-关联图 4
2020-非 Cayley 顶点传递图 10
2424-Klein 图的距离-2 图
2424-非 Cayley 顶点传递图 23
40(20, 8)-手风琴图
48(0, 2)-二部图 (7, 1)
48(0, 2)-二部图 (7, 2)
120120-Klein 图

一些 Cayley 图 是共形刚性的,而另一些则不是。 Steinerberger 和 Thomas (2024) 为 Cayley 图成为共形刚性图提供了充分条件。

循环图 Ci_n(1,2) 对于 n>=7 不是 共形刚性的 (Steinerberger 和 Thomas 2024),这意味着反棱柱图 (八面体图除外) 也不是共形刚性的。


另请参阅

拉普拉斯矩阵, 加权图

使用 探索

参考文献

Steinerberger, S. 和 Thomas, R. R. "共形刚性图。" 2024 年 2 月 19 日。 https://arxiv.org/abs/2402.11758.

引用为

Weisstein, Eric W. "共形刚性图。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/ConformallyRigidGraph.html

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