图的Laplacian矩阵
来源:互联网 发布:大华淘宝客助手 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 11:34
设G=<V,E>是一个n阶无向简单(无环,无多重边)图,其顶点集和边集分别记为V=V(G)={v1,v2,…vn}和E=E(G)={el,e2,…,en),我们用如下方式刻画图的Laplacian矩阵:
(1) L(G)=D(G) - A(G),其中A(G)为图G的邻接矩阵,D(C)=diag(d1,d2,…dn)为图G的度矩阵。
(2) 对图G的每一条边ek=vivj,选择其中一个顶点为其正端点,另一个顶点为其负端点。这样就给G一个定向,对图G的一个定向,我们用Q(G)=(qij)nxm表示其关联矩阵,其中
则图G的Laplacian矩阵的可以表示为L(G)=Q(G)QT(G),虽然关联矩阵Q(G)与图G的定向有关,但L(G)与图的定向无关。
(3) 设f是Rn中的一个n维列向量,则
其中L(G)是一个半正定对称矩阵,其每一特征值是非负的,将L(G)的特征值排序为:
0 = λ1 ≤ λ2 ≤ … ≤ λn
参考资料
Spectral Graph Theory
Lecture 1: Introduction to Graphs, Spectra and Random Walks, Walking on Grids and Lines.
Lecture 2:Random Walks and 2SAT, Markov Chains
Lecture 3:Random Walks on Graphs,Hitting time, Commute time, Cover time, Random Walks and Electrical Networks
Lecture 4: More on Cover time, Graph Connectivity, Start Graphs and Eigenvalues.
Lecture 5:Erdos-Renyi Random Graphs.
Lecture 6:Galton-Watson Process, Giant Component.
Lecture 7:The Laplacian.
Lecture 8:Extremal Eigenvalues and Eigenvectors of the Laplacian and the Adjacency Matrix.
Lecture 9:The Other Eigenvectors and Eigenvalues of the Laplacian.
Lecture 10:Graphic Inequalities and Lowerbounds on the Second Laplacian Eigenvalue.
Lecture 11:Graph Cutting and Cheeger's Inequality.
Lecture 12:Relaxations, Duality and the Connection with lambda_2
Lecture 13:The Unique Games Conjecture and SDP Duality.
Lecture 14:Random Walks and Eigenvalues.
Lecture 15:Pseudorandom Generators and Random Walks on Expanders.
Lecture 16:Expander Graphs and Their Properties.
Lecture 17:Error-Correcting Codes.
Lecture 18:Expander Codes.
Lecture 19:Cayley Graphs.
Lecture 20:Construction of Expanders.
Lecture 21:Diameter and Second Eigenvalue.
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