一类单圈图的Laplacian谱刻画
2012-03-23卢鹏丽王旭柱陈作汉
卢鹏丽,王旭柱,陈作汉
(兰州理工大学计算机与通信学院,甘肃兰州730050)
本文所涉及的图都是简单无向图.设图G= (V(G),E(G))的顶点集和边集分别为V(G)={v1,v2,…,vn}和E(G),其中v1,v2,…,vn按顶点的度非递增排列.设A(G)=(auv)是图G的邻接矩阵,当u和v相邻时,auv=1,当u和v不相邻时,auv=0.di= di(G)=dG(vi)是顶点vi的度,D(G)是对角元素为{d1,d2,…,dn}的n×n对角矩阵,则矩阵L(G)= D(G)-A(G)称为图G的Laplacian矩阵.显然,L(G)是一个最小特征值为0的半正定对称矩阵.设μ1≥μ2≥…≥μn(=0)是L(G)的特征值,它们构成了图G的Laplacian谱.如果2个图有相同的Laplacian谱,就说他们是Laplacian同谱图.如果与图G同Laplacian谱的图都与图G同构,则称图G可由它的Laplacian谱确定.
关于“哪些图可由它们的谱确定?”这个问题的背景,建议读者参阅文献[1-2],到目前为止,只有少量结构特殊的图被证明了能由它们的谱确定[1-4].因此,寻找新的谱确定图是一个有趣的问题.
文献[3]证明了lollipop图(表示为Cn,g,它是在一条顶点数为n-g的路图的一个悬挂点上连接一个圈Cg得到的图)能由其Laplacian谱确定.文献[5]证明了图H(n;q,n1,n2)(它是在一个圈Cq的同一个顶点上悬挂2条路Pn1,Pn2而构成的图,n是它的顶点数)能由其Laplacian谱确定.
本文证明了图H(n;q,n1,n2,n3)可由其Laplacian谱确定.
1 基本引理
引理1[1]对于图G,由其邻接谱和Laplacian谱可得图G的下列性质:
1)顶点数,
2)边数,
3)G是否是正则图.
由其邻接谱可得:
4)任意长度的闭回路数,
5)图G是否是二部图.
由其Laplacian谱可得:
6)分支数目,
7)生成树数目,
8)顶点的度平方和.
引理2[1]设N是一个n×n的对称矩阵,其特征根为α1≥α2≥…≥αn.N的m阶主子矩阵的特征根为α1'≥α2'≥…≥αm',则αi≥αi'≥αn-m+i,i= 1,2,…,m.
引理3[6]设A=[aij]是一个n阶方阵,令

是矩阵A第i行元素的绝对值的和,则

式中:ρ(A)是矩阵A的最大特征值.相似地,对于矩阵……
