2014年 12月
陕西理工学院学报(自然科学版)
Dec.2014
第 30卷第 6期 JournalofShaanxiUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)
Vol.30 No.6
[文章编号]1673-2944(2014)06-0061-06
图谱半径的可达上界与可达下界
房启明, 左连翠
(天津师范大学 数学科学学院,天津 300387)
[摘 要] 利用图的度序列得出了图的邻接矩阵的谱半径的一个可达上界和一个可达下界,
并刻划了图谱半径达到上、下界时图的特征。
[关 键 词] 邻接矩阵; 谱半径; 特征值; 可达上界; 可达下界
[中图分类号] O157.5 [文献标识码]
A
收稿日期:20140513
基金项目:国家自然科学基金青年基金资助项目(61103073)
作者简介:房启明(1992—),男,河 南省洛 阳 市 人,天津 师 范 大 学 学 生,主 要 研 究 方 向 为 图 论;[通 信 作 者]左 连 翠
(1964—),女,山东省利津县人,天津师范大学教授,博士,硕士研究生导师,主要研究方向为图论及其应用。
1 图谱半径可达上界与可达下界的讨论
本文所讨论的图均为连通的简单图。
给定一个 n点简单图 G=(V,E),V={v
1
,v
2
,…,v
n
},d
1
≥
d
2
≥
…
≥
d
n
为图 G的度序列,|E|表示图
G中边的条数。设图 G的邻接矩阵为 A(G)=(a
ij
)
n×n
,其中 a
ij
为 v
i
与 v
j
之间边的条数,用 i~j表示 v
i
与 v
j
相邻,此时 a
ij
=1;如果 v
i
与 v
j
不相邻,那么 a
ij
=0。A(G)的特征值称为图 G的特征值。图 G的所
有特征值组成的集合即为图 G的谱。图 G的最大特征值即为图 G的谱半径。将 A(G)的特征值按照非
增序列排序,得到
λ
1
≥λ
2
≥
…
≥λ
n
,其中
λ
1
为图 G的谱半径,而{
λ
1
,
λ
2
,…,
λ
n
}称为图 G的谱。
图 G的度对角矩阵为 D(G)=diag(d
1
,d
2
,…,d
n
),其中 d
1
≥
d
2
≥
…
≥
d
n
。图 G的拉普拉斯矩阵
L(G)定义为 L(G)=D(G)-A(G),而 L(G)的特征值称为图 G的拉普拉斯特征值,图 G的拉普拉斯谱
由所有的拉普拉斯特征值构成。
图 G的拟拉普拉斯矩阵 Q(G)定义为 Q(G)=D(G)+A(G),而 Q(G)的特征值称为图 G的拟拉普
拉斯特征值,图 G的拟拉普拉斯谱由所有的拟拉普拉斯特征值构成。
文中未说明的术语和符号参见文献[13]。
图 G的邻接矩阵的最大特征值
λ
1
即为图 G的谱半径。文献[4]给出了图的拟拉普拉斯谱半径的
一个可达上界
q
1
≤
max
i~j
d
i
+2d
j
-1+ (d
i
-2d
j
+1)
2
+4d
槡
i
{ }
2
。
图的谱半径、图的拉普拉斯谱半径与图的拟拉普拉斯谱半径之间也存在着联系,参考文献[57]主
要讨论了它们之间的大小关系,其中文献[7]得到以下结论:
2
λ
1
≤
q
1
, (1)
尝试给出
λ
1
的一个可达上界,使得当 q
1
达到其上界时,
λ
1
同样达到其上界。在此基础上,给出
λ
1
的一
个可达下界。最后,将得到的上界、下界和引理 3与引理 4中的上界、下界进行比较,并证明在一定条件
·16·