定义一个图的游走矩阵,该图在 个顶点上,其 邻接矩阵 为 ,如下所示:
其中 是一个由所有 1 组成的 维向量。那么,如果一个图的游走矩阵是可逆的(Godsil 2012),则称该图是可控的。等价地,图是可控的 当且仅当 其游走矩阵的矩阵秩等于图的顶点计数 。
可控图是 恒等图 (Godsil 2012)。
一个图是可控的 当且仅当 它的 图补 是可控的 (Godsil 2012)。
O'Rourke 和 Touri (2016) 证明了几乎所有图都是可控的 (Wang 和 Wang 2024)。顶点数为 , 2, ... 的可控图的数量为 1, 0, 0, 0, 0, 8, 92, 2332, 85036, 5578994, ... (OEIS A356669; Farrugia 2016) (总结在下表中),而连通可控图的相应数量为 1, 0, 0, 0, 0, 8, 85, 2275, 83034, 5512362, ... (OEIS A371897)。
# 可控图 | # 图 | 比例 | |
OEIS | A356669 | A00088 | |
1 | 1 | 1 | 100% |
2 | 0 | 2 | 0% |
3 | 0 | 4 | 0% |
4 | 0 | 11 | 0% |
5 | 0 | 34 | 0% |
6 | 8 | 156 | 5.13% |
7 | 92 | 1044 | 8.81% |
8 | 2332 | 12346 | 18.9% |
9 | 85036 | 274668 | 31.0% |
10 | 5578994 | 12005168 | 46.5% |
上面展示了 6 个顶点的八个可控图。
顶点计数为 的图,如果其游走矩阵的矩阵秩等于 ,则称该图为几乎可控 (Wang et al. 2021, Wang 和 Wang 2024)。