Routing permutations on spectral expanders via matchings
我们考虑以下基于匹配的路由问题。最初,连通图$G$的每个顶点$v$被具有唯一目的地$π(v)$的卵石占据。在每一轮中,在$G$中所选匹配的边缘上的pebble被交换,目标是在尽可能少的轮中将每个pebble路由到其目标顶点。我们表明,如果$G$是一个足够强的$d$ -经常频谱扩展,然后任何置换$π$可以实现$O(\log n)$轮。这对于常数$d$是最优的,并且解决了Alon、Chung和Graham的问题[SIAM J. Discrete Math.,7(1994),pp. 516- 530]。
2022-09-08 cs.DM cs.DS math.CO
On the structure of asymptotic expanders
本文利用几何工具研究了渐近展开式的结构,证明了渐近展开式序列总是容许“一致的展开式穷竭”。由此可见,渐近展开式不能粗略地嵌入任何$L^p$ -空间,渐近展开式可以用它们的一致Roe代数来刻画。此外,我们提供了无数的新的反例粗糙Baum-Connes猜想。这些似乎是第一个反例,不是直接构建的频谱间隙。最后,我们证明了点传递渐近扩张实际上是扩张。特别是,这给出了一个$C^*$ -代数特征的顶点传递图的扩展。
2021-10-05 math.CO math.GR math.KT
Small circumference in regular sublinear expanders
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Extremal Combinatorics and Probability Group (ECOPRO)(极值组合与概率研究组)
该研究构造度为(1/2+o(1))log²n的正则次线性扩张器,否定了Montgomery关于足够大度正则次线性扩张器必为哈密顿图的猜想,揭示了log²n是阻碍环覆盖的自然度尺度。
2026-09-21 math.CO
New Explicit Constant-Degree Lossless Expanders
提出一种新的显式常数度单侧二分无损扩展器构造方法,通过在大型二分谱扩展器邻域内施加常数大小的gadget结构,比2002年已有构造更简单且部分参数更优。
2024-01-09 cs.DM math.CO
Finding long cycles in a percolated expander graphs
本文扩展了Collares等人的研究,证明了在单尺度顶点扩张图$G$中,当渗流概率$p=(1+\varepsilon)/d$时,渗流图$G_p$以高概率包含长度为$\Omega_\varepsilon(kd)$的长圈。
2025-06-26 math.CO math.PR
On percolation in random graphs with given vertex degrees
研究了由给定顶点度的随机图随机删除顶点或边而得到的随机图。一个简单的技巧爆炸顶点,而不是删除它们,使我们能够从已知的结果与给定的顶点度的随机图的结果。这被用来研究巨分支的存在性和k-核的存在性。作为后者的一种变体,我们还研究了随机正则图中的自举渗流。我们得到了已知结果的简单新证明和新结果。一个有趣的特征是,对于某些度序列,k-核有几个甚至无穷多个相变。
2008-04-10 math.CO math.PR
Explicit Two-Sided Vertex Expanders Beyond the Spectral Barrier
本文构造了首个绕过谱障碍的显式双侧顶点扩展图,利用三部线积框架和4维Ramanujan团复形,实现了约0.6d的扩展因子及唯一邻居扩展。
2024-11-18 cs.CC cs.DM cs.DS
Mean-field conditions for percolation on finite graphs
设G_n是一列顶点度d=d(n)且|G_n| =n的有限传递图.用p^t(v,v)表示G_n上的无回溯随机游动在t步后的返回概率。我们证明了如果p^t(v,v)具有拟随机性质,则G_n上的临界键逾渗与随机图上的临界键逾渗一样,具有宽度为n^{-1/3}的标度窗口.本文定理的一个推论是:如果G_n是一个围长至少为(2/3 + eps)\log_{d-1} n的可迁扩张族,则p键逾渗(p={1 +O(n^{-1/3})\over d-1})的最大分支的大小约为n^{2/3}.特别是,著名的拉马努金图上的Lubotzky,Phillips和Sarnak构造的键渗流具有上述的缩放窗口。这提供了第一个例子,准随机图的行为就像随机图的临界键渗流。
2008-11-25 math.CO math.PR
Linear arboricity of robust expanders
Lanzhou University(兰州大学);Auburn University(奥本大学)
本研究证实了鲁棒扩张图的线性森林分解猜想,适用于密集准随机图和高最小度数的大型图。
2026-01-04 math.CO
Slightly subcritical hypercube percolation
本文研究了超立方体$\{0,1\}^m$在稍亚临界区的键渗流,其中$p = p_c (1-\varepsilon_m)$和$\varepsilon_m = o(1)$但$\varepsilon_m \gg 2^{-m/3}$,并研究了最大体积和最大直径的团簇。我们建立了具有高概率的最大组分具有基数$Θ\left(\varepsilon_m^{-2} \log(\varepsilon_m^3 2^m)\right)$,所有簇的最大直径是$(1+o(1)) \varepsilon_m^{-1} \log(\varepsilon_m^3 2^m)$,并且所有簇的最大混合时间是$Θ\left(\varepsilon_m^{-3} \log^2(\varepsilon_m^3 2^m)\right)$。这些结果持有不同程度的一般性,特别是,一些估计持有的各种类别的图,如高维环面,膨胀的高度和围长,产品的完全图,无限格在高维。
2016-12-06 math.CO math.PR
New tools for sparse graph embeddings: Hybrid expanders and application to nested cycles
Bocconi University(博科尼大学);University of Oxford(牛津大学);EPF Lausanne(洛桑联邦理工学院)
该研究引入兼具次线性扩张与强常数因子扩张特性的混合扩张器,证明平均度达2^ω(log^*n)的图含此类子图,将树嵌入等工具引入稀疏图,还解决了Erdős相关工作中Thomassen提出的嵌套环问题。
2026-10-14 math.CO
Traffic Congestion in Expanders, $(p,δ)$--Hyperbolic Spaces and Product of Trees
本文定义了$(p,δ)$ -Gromov双曲空间的概念,放松了Gromov的{ \it苗条}条件,使三角形中除了一个正分数外,不是所有三角形都是$δ$ -苗条的.此外,我们研究了测地线路由下的最大顶点拥塞,并表明它的规模为$Ω(p^2n^2/D_n^2)$,其中$D_n$是图的直径。我们还构建了一个常数度家庭的扩张与拥塞$Θ(n^2)$与随机正则图,有拥塞$O(n\log^{3}(n))$。最后,我们研究了定义为树的乘积的图上的交通拥塞。
2013-03-12 cs.DM cs.NI math.CO
Strong-majority bootstrap percolation on regular graphs with low dissemination threshold
考虑图上的强多数自助渗流模型。设r是某个正整数,p在[0,1]中。最初,每个顶点都以概率p活跃,独立于所有其他顶点。然后,在该过程的每一步,如果至少(deg(v)+r)/2个相邻顶点是活动的,则度为deg(v)的每个顶点v变为活动的。给定任意小的p>0和任意整数r,我们构造了一族d=d(p,r)-正则图,使得所有的顶点都有很高的概率最后成为活跃的.特别是,r=1的情况回答了一个问题,并反驳了Rapaport,Suchan,Todinca和Verstraete的猜想(Rummica,2011)。
2015-03-28 cs.DM math.CO math.PR
Expanders - how to find them, and what to find in them
一个图$G=(V,E)$称为扩张图,如果图的每个顶点子集$U$(其大小为$|V|/2$)都有一个外部邻域(其大小与$|U|$相当).扩张子是一个深入研究了三十多年的课题,并且已经成为现代图论的中心概念之一。我们首先讨论扩展器的上述定义及其替代方案。然后给出了扩张图族的例子,并说明了扩张子的基本性质。接下来,我们介绍一种方法来证明一个给定的图包含一个大的扩展子图。最后,我们研究了扩张图的一些性质,如小分隔符的存在性、圈的存在性(包括圈长)、大子式的嵌入等。
2019-01-28 math.CO
Percolation on finite graphs and isoperimetric inequalities
考虑一个一致扩张族G_n,其度有一致界.本文证明了对任意p和c>0,G_n的一个随机子图,如果它以概率p随机独立地保留每条边,则它至多有一个簇的大小至少为c |G_n|,且概率在p中一致地趋于1。Komlos和Szemeredi [Combinatorica 2(1982)1-7]应用于有限正则扩张图的随机子图,得到了关于随机子图出现巨连通区的临界概率的一些新结果以及Kesten关于高维键渗流临界概率的一个结果的简单证明。本文提出了有限传递图上渗透的几个问题和几个定理。
2005-03-30 math.CO math.PR
Dynamic Monopolies in Reversible Bootstrap Percolation
研究了(可逆)$r-$自举逾渗过程的一个极值问题。给定一个图和一个初始配置,其中每个顶点都是活动的或不活动的,在$r-$引导渗透过程中,以下规则在离散时间轮中应用:每个顶点如果至少有$r$活动邻居,则成为活动的,并且活动顶点永远保持活动。在可逆的$r$ -自举渗流中,如果每个顶点至少有$r$活动邻居,则每个顶点变为活动的,否则变为不活动的。我们考虑以下问题的$d$维环面:有多少顶点应该是最初活跃的,使整个图成为活跃的?我们的结果解决了Balister,Bollobás,Johnson和Walters的一个公开问题,并推广了Flocchini,Lodi,Luccio,Pagli和Santoro的结果。
2018-05-05 cs.DM cs.DS math.CO
Towards the Lovász conjecture via sublinear expanders
University of Vienna(维也纳大学);Princeton University(普林斯顿大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);University College London(伦敦大学学院)
通过结合次线性展开图中的路径嵌入技术、几乎正则图的次线性展开图分解等组合方法,证明了每个n阶连通顶点传递图包含长度至少为n^{2/3-o(1)}的圈,改进了之前的最佳下界。
2026-07-27 math.CO
Bipartite Multigraphs with Expander-Like Properties
一个顶点集为V,边集为E的图称为(d,c)-扩张图,如果顶点的最大度为d,且对V的任意一个基数至多为|V| /2的子集W,W中的顶点与W外的顶点之间的边数至少为c |V| .本文考虑了一个相关的组合问题:“对于哪个整数d和函数f_d,对于每个足够大的v,在2 v个节点上存在一个二部d-正则多重图,其节点集V和W具有以下性质:对于每个U,它是V或W的子集,U的邻集的基数至少是f_d(|U|)?“具有上述属性的图似乎在其他更复杂的扩展类型属性方面也表现良好。我们提供的结果为D {5,6,7,8},并给出了一个相当一般的方法来设计计算机辅助证明的广泛的一类数学索赔使用所谓的区间运算的描述。
2004-12-06 math.CO
Maximum percolation time in two-dimensional bootstrap percolation
我们考虑一个经典的模型称为自举渗流的$n \times n$正方形网格。我们为网格的每个顶点分配一个初态,感染或健康,然后在连续的几轮中,我们感染每个健康的顶点,这些顶点至少有$2$已经感染的邻居。如果整个网格最终都被感染了,我们就说渗透发生了。在本文中,最近在这一领域的一系列极端的结果,我们证明了引导渗流过程可以采取最终感染整个顶点集的网格的最大时间是$13n^2/18+O(n)$。
2014-11-05 math.CO
Finding and using expanders in locally sparse graphs
我们证明了每个局部稀疏图都包含一个线性扩展子图。对于常数$c_1>c_2>1$,$0<α<1$,一个在$n$顶点上的图$G$称为$(c_1,c_2,α)$ -图,如果它至少有$c_1n$条边,但每个大小为$|W|\le αn$的顶点子集$W\subset V(G)$的跨度小于$c_2|W|$条边.证明了每一个度有界的$(c_1,c_2,α)$ -图在线性多个顶点上都包含一个诱导扩张子.这个证明可以用算法来证明。然后,我们讨论了几个应用程序,我们的主要结果随机图,嵌入图未成年人的问题,和位置游戏。
2017-05-03 math.CO
On linear-algebraic notions of expansion
关于有界度图扩展器的一个基本事实是,扩展的三个概念-顶点扩展,边扩展和谱扩展-都是等价的。在本文中,我们研究在何种程度上这样的声明是真实的线性代数概念的扩展。线性代数展开有两个研究得很好的概念,即维数展开(定义类似于图的顶点展开)和量子展开(定义类似于图的谱展开)。Lubotzky和Zelmanov证明了后者意味着前者。我们证明,相反的是假的:有维扩张器,这不是量子扩张器。此外,这种不对称性的解释是,有两个不同的线性代数类似物的图边扩展的事实。其中第一个是量子边扩展,这是由黑斯廷斯介绍,他证明了这是等同于量子膨胀。我们引入了一个新的概念,称为维边扩展,我们证明了这是等价的尺寸扩展,这是隐含的量子边扩展。因此,上面的分离是由一个更精细的分离所暗示的:维度边缘扩展严格弱于量子边缘扩展。这个新的概念也导致了一个新的,更模块化的证明Lubotzky-Zelmanov结果,量子扩展器是维度扩展器。
2023-01-12 cs.DM math.CO math.RA
Nearly Hamilton cycles in sublinear expanders, and applications
University College London(伦敦大学学院);University of Illinois at Urbana–Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文提出了一种在亚线性扩张器中构造近哈密顿环的新方法,并应用于解决Verstraëte猜想及两个其他问题。
2026-01-21 math.CO
Hamiltonicity of regular sublinear expanders
Institute of Mathematics, EPFL(洛桑联邦理工学院数学研究所)
本文证明了满足特定条件的正则子线性扩张图具有哈密尔顿性,同时展示了其在Cayley图和Kneser图中的应用。
2026-05-14 math.CO
Abelian Cayley High-Dimensional Expanders with Polylogarithmic Degree
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本文构造了显式的无限族二维Cayley复形,其度数多项式且特征值可控,并推广到加权高维情形,利用代数曲线有理点求值实现。
2026-09-09 cs.DM math.CO
Explicit two-sided unique-neighbor expanders
本文首次构造了显式双边不平衡唯一邻点扩展图,通过新定义的三方线积图积结合谱扩展图与常数规模唯一邻点扩展图,得到强显式双正则图族,并保证小集合具有线性唯一邻点扩展及指数规模子集的无损扩展。
2024-01-15 cs.CC cs.DM cs.DS
Combinatorics via Closed Orbits: Number Theoretic Ramanujan Graphs are not Unique Neighbor Expanders
寻找具有强顶点扩展特性的扩展图的问题,例如唯一邻居扩展和无损扩展,是计算机科学的核心。构建这些的一个障碍是,强膨胀的概念不能通过谱膨胀范式来证明。一个非常对称和结构化的最佳频谱扩展器族(即,拉马努金图(Ramanujan graphs)是由Lubotzky、Phillips和Sarnak利用数论构造的,随后被其他人推广。我们称这样的图为数论拉马努金图。这些图不仅是谱最优的,而且具有强对称性和丰富的结构。因此,数论Ramanujan图是无损扩张器,或者至少是唯一的邻居扩张器,这一点已经被广泛地证实。在这项工作中,我们反驳这一猜想,通过证明,有数论拉马努金图,甚至不是唯一的邻居扩展。这是通过引入一个新的组合范例,我们称之为闭轨道方法。闭轨道方法允许构造具有外部子结构的有限组合对象。这是通过观察存在具有外部子结构的无限组合结构来完成的,这些子结构来自结构的自同构群的子群的作用。我们的思想的核心是一个系统的方法来构建一个有限商的无限结构包含一个简单的影子的无限子结构,它保持其外部的组合性质。该方法的其他应用是数论Ramanujan图的边扩展和Ramanujan复形的顶点扩展。最后,在图的量子遍历性领域,我们产生数论Ramanujan图与对应于零特征值的小支持的本征函数。这再次违背了共同的期望。
2022-03-31 math.CO
Cops and Robber Game with a Fast Robber on Expander Graphs and Random Graphs
我们考虑警察和强盗博弈的一个变体,其中强盗具有无限的速度,即可以从她的顶点在她的回合中采取任何路径,但她不允许通过被警察占据的顶点。在此变体中,令c_{infty}(G)表示在图G中捕获强盗所需的警察数量。本文对c_{infty}(G)=1的图G进行了刻画,并给出了一个O(|V(G)|^2)算法进行检测。我们证明了扩张图的c_{infty}的一个下界,并用它证明了三件事。第一个定理是,如果np > 4.2 log n,则对于适当的常数e1和e2,随机图G = G(n,p)渐近几乎必然有e1/p < c_{infty}(G)< e2 log(np)/p.第二类是n阶固定度随机正则图G渐近几乎必然有c_{infty}(G)= Theta(n).第三,如果G是m条路的笛卡儿积,则n / 4km^2 < c_{infty}(G)< n / k,其中n=| V(G)|k是最长路径的顶点数。
2011-05-13 math.CO
Hamiltonicity of expanders: optimal bounds and applications
本研究证明存在常数C>0使得所有C-扩张图都是哈密顿图,解决了Krivelevich和Sudakov2003年关于(n,d,λ)-图哈密顿环的猜想,完善了稀疏图哈密顿性研究,可应用于随机凯莱图等场景。
2024-04-14 math.CO
The mixing time of the giant component of a random graph
我们证明了超临界Erdos-Renyi图巨分支上简单随机游动的混合时间的全变差为log^2 n.这一说法直到最近才被方图拉基斯和里德独立地证明。我们的证明如下从这些图的结构结果,这是有趣的,在其本身的权利。我们表明,这些图是“装饰扩展器”-扩展器粘到图形的大小具有恒定的期望和指数尾,并使每个顶点在扩展器粘到不超过一个常数数量的装饰。
2016-07-31 math.CO math.PR
Sampling from the antiferromagnetic Ising model on bipartite, regular expander graphs
Institute of Discrete Mathematics, Graz University of Technology(格拉茨工业大学离散数学研究所)
本文研究了在双部正则扩张图上反铁磁伊辛模型的采样问题,发现Glauber动力学混合缓慢,但提出高效算法和配分函数近似方法。
2026-03-02 math.CO
Large Fixed-Diameter Graphs are Good Expanders
我们重新讨论了经典的问题之间的关系的直径的图和它的扩张性质。一个方向是很好理解的:膨胀图基本上表现出最低可能的直径。我们专注于相反的方向,表明“足够大”的固定直径和度的图必须是“好”的扩张器。我们证明了这一声明的各种定义“足够大”(乘法/加法因子从最大可能的大小),为不同形式的扩展(边,顶点,和频谱扩展),并为有向和无向图。一个反复出现的主题是,图的直径越小,(更重要的是)它的大小越大,扩展保证越好。除了固有的理论兴趣,我们的动机源于网络设计领域。低直径网络和扩展器都是在并行计算、HPC、数据中心网络等领域设计高性能网络的重要方法。我们的研究结果表明,这两种方法实际上是密不可分的。我们留给读者许多有趣的问题,供未来研究。
2017-11-22 math.CO
The threshold for jigsaw percolation on random graphs
拼图渗透是一个在社会网络中解决难题的过程模型,最近由Brummitt,Chatterjee,Dey和Sivakoff提出。在该模型中,在一个顶点集上有两个图(“人”图和“拼图”图),如果顶点由每个图的边连接,则顶点合并形成组件。如果每一个图都有一条边将它们连接起来,那么这些分支就合并成更大的分支,依此类推。如果这个过程以包含所有顶点的一个分支结束,那么就说发生了渗透。在本文中,我们确定的情况下,这两个图是Erdens-Rényi随机图的渗流到一个常数因子的阈值。
2017-06-05 math.CO math.PR
Local Improvement Gives Better Expanders
随机正则图是一个很好的扩张器,这一点早已为人们所知。这是在1980年代由Bollobás首先建立的,通过直接计算一组顶点具有小扩展的概率,然后应用并集界。在本文中,我们改进了这种分析依赖于一个简单的高层次的观察:如果一个图包含一组小的扩展顶点,那么它也必须包含这样一组顶点是局部最优的,也就是说,一组的扩展不能通过交换一个顶点从集合的补充。我们表明,一组顶点满足这一额外的属性的概率是显着较小。因此,在再次应用联合界,我们得到了改进的下界的随机$Δ$ -正则图的$Δ\ge 4$的扩展。事实上,这种分析的收益随着$Δ$的增长而增加,我们通过将我们的技术扩展到一般的$Δ$来解释这一事实。因此,在最后,我们得到了一个改进,不仅在一些小的特殊情况下,但一般的渐近界的$Δ$ -正则图的Bollobás的扩展。
2012-11-02 cs.DM math.CO
Multi-way expanders and imprimitive group actions on graphs
对于n至少为2,多个研究者定义了n路扩展器的概念。较大的n一般给出较弱的概念,并且2路扩张器与通常意义上的扩张器一致。Koji Fujiwara问这些概念是否等同于普通的扩展所有n的序列凯莱图。在本文中,我们肯定地回答了他的问题。进一步,我们得到了任意有限连通点传递图上的多路等周常数的普遍不等式,并证明了这些常数之间的间隙暗示了图上的群作用的不连续性.
2015-06-25 math.CO math.GR math.MG
Expansion properties of a random regular graph after random vertex deletions
我们研究以下顶点渗流过程。从常度的随机正则图开始,以概率p独立删除每个顶点,其中p=n^{-alpha}且alpha=alpha(n)有界远离0。我们证明了a.a.s.所得到的图具有大小为n-o(n)的连通分量,该连通分量是扩展器,并且所有其它分量是有界大小的树。在alpha上附加额外条件可以获得更清晰的结果。这些结果适用于节点随机故障后修复某个对等网络的成本。
2007-01-29 math.CO math.PR
On sofic approximations of Property (T) groups
本文证明了Bowen猜想:局部收敛于具有Kazhdan性质的可数无限群的Cayley图的有限图序列(T)本质上是扩张图的点不交并.我们刻画了图序列,本质上是一个顶点不相交的联盟的扩展图的马尔可夫算子。
2019-07-30 math.CO math.GR
Constructing highly regular expanders from hyperbolic Coxeter groups
一个图$X$被归纳地定义为$(a_0,\dots,a_{n-1})$ -正则的,如果$X$是$a_0$ -正则的,并且对于$X$的每个顶点$v$,围绕$v$的半径为$1$的球面是$(a_1,\dots,a_{n-1})$ -正则图.如果$a_{n-1}\neq 0$,则这种图$X$被认为是高度规则的(HR)水平$n$。Chapman、Linial和Peled研究了2级HR-图,并给出了几种构造全局和局部扩张图族的方法。他们问是否存在这样的HR-图3级。在本文中,我们将展示如何理论的考克斯特群,和抽象的定期多面体和他们的概括,可以导致这样的图形。给定一个Coxeter系统$(W,S)$和$S$的子集$M$,我们构造了相应Wythoffian多面体$\mathcal{P}_{W,M}$的1-骨架的高度正则等价图,当$(W,S)$不确定且$\mathcal{P}_{W,M}$有有限个顶点链时,这些等价图构成了一个扩展图的无限族.从$(W,S)$的Coxeter图可以推导出这类图的正则性。扩展源于应用超逼近的同余子群的线性组$W$。这台机器提供了丰富的收集家庭的HR-图,各种有趣的属性,特别是肯定地回答了问题所提出的查普曼,Linial和Peled。
2020-09-17 math.CO math.GR
Almost Ramanujan Expanders from Arbitrary Expanders via Operator Amplification
本文提出一种基于算子放大的局部高效算法,可将任意扩展图变换为度数与谱扩展达到几乎最优(近二次)权衡的几乎拉马努金扩展图,并推广 Ta-Shma 的偏差放大技术,应用于群生成元、量子扩展器及去随机化随机游走等。
2024-10-22 cs.DM cs.DS math.CO
A Sharp Threshold for Bootstrap Percolation in a Random Hypergraph
给定一个超图$\mathcal{H}$,$\mathcal{H}$引导过程从$\mathcal{H}$的初始感染顶点集开始,并且在每一步中,如果存在$\mathcal{H}$的超边,其中$v$是唯一的健康顶点,则健康顶点$v$被感染。如果$\mathcal{H}$的每个顶点最终都被感染,则我们说最初被感染的顶点的集合被感染。当$\mathcal{H}$是一个从满足一定温和度和余度条件的近似$d$ -正则$r$ -一致超图中随机抽取超边得到的超图时,我们证明了这个过程具有一个尖锐的阈值,这证实了Morris的一个猜想.作为推论,我们得到了一个尖锐的阈值严格$2$ -平衡图的图引导过程的一个变种,推广Korándi,Peled和Sudakov的结果。我们的方法涉及应用的微分方程方法。
2020-10-07 math.CO math.PR
High-Dimensional Expanders, the Sparsest Cut Problem, and Steurer's Conjecture
The Voleon Group(Voleon集团);University of Washington(华盛顿大学)
利用稀疏高维扩展子构造反例,否定Steurer关于小平均相关向量族存在线性大小常分离集的猜想,并证明加权随机游走的L2混合时间下界。
2026-05-29 cs.CC cs.DS math.CO
Cycle lengths modulo $k$ in expanders
给定一个常数$α>0$,一个$n$ -顶点图称为$α$ -扩展器,如果$G$中的每个至多$n/2$顶点的集合$X$都有一个大小至少为$α|X|$的外部邻域.解决弗里德曼和Krivelevich在[Combinatorica,41(1),(2021),pp. 53- 74]中,我们证明了如下结果:设$k>1$是具有最小素因子$p$的整数.则对$α>\frac{1}{p-1}$,每个足够大的$α$ -扩张图都含有与任何给定的模$k$的剩余长度全等的圈.这个结果几乎是最好的可能,在以下意义上:存在一个绝对常数$c>0$,使得对于每个具有最小素因子$p$的整数$k$和对于每个正$α<\frac{c}{p-1}$,存在任意大的$α$ -扩展图,对于某些$r \in \{0,\ldots,k-1\}$,没有长度为$r$模$k$的圈。
2022-04-19 math.CO
Expanders Are Universal for the Class of All Spanning Trees
给定一类图F,我们称图G是F的泛图,或称F-泛图,如果F中的每个H作为子图包含在G中。各种族F的稀疏泛图的构造受到了相当多的关注。人们对紧F-泛图特别感兴趣,即,图的顶点数等于F中一个图的最大顶点数。可以说,研究最多的情况是当F是某类树时。给定整数n和Δ,我们用T(n,Δ)表示所有最大度不超过Δ的n-顶点树的类。本文证明了满足某些自然扩张性质的n-顶点图是T(n,Δ)-泛图,或者说,包含最大度不超过Δ的生成树。我们的方法也适用于Δ是n的某个函数的情况。这个结果有几个非常有趣的含义。最重要的是,我们得到了随机图G(n,p)是渐近几乎必然(a.a.s.)对于所有有界度生成的类是普适的(即,n-顶点)树,条件是p \geq c n^{-1/3} \log^2 n,其中c > 0是常数。此外,对于度为pn的随机正则图,给出了相应的结果.事实上,我们证明了如果Δ满足\log n \leq Δ \leq n^{1/3},则具有p \geq c Δn^{-1/3} \log n的随机图G(n,p)和具有r \geq cΔn^{2/3} \log n的随机r-正则n-顶点图G(n,p)是a.a.s. T(n,Δ)-泛。另一个有趣的结果是局部稀疏n-顶点T(n,Δ)-泛图的存在性。对于常数Δ,我们证明了可以(随机)构造团数不超过5的n-顶点T(n,Δ)-泛图.最后,我们在Maker-Breaker树…
2011-08-23 math.CO
Contagious sets in a degree-proportional bootstrap percolation process
我们研究了如下的自举渗流过程:给定一个连通图$G$,一个常数$ρ\in [0, 1]$和一个初始$A \subseteq V(G)$的\emph{infected}顶点集,在每一步,一个顶点~ $v$成为感染,如果至少一个$ρ$ -的邻居已经被感染(一旦感染,一个顶点永远保持感染)。我们的重点是大小$h_ρ(G)$的最小初始集是\emph{contagious},这意味着这个过程中的感染的每个顶点的$G$的结果。我们的主要结果表明,$n$顶点上的每个连通图$G$都有$h_ρ(G) < 2ρn$或$h_ρ(G) = 1$(注意,由于$ρ\leq\tfrac{1}{2n}$的情况,允许后一种可能性是必要的,因为每个传染集的大小至少为1)。这是这种形式的最佳可能界,并且改进了Chang和Lyuu以及Gentner和Rautenbach的先前结果。我们还提供了一个更强的边界,周长至少为5和足够小的$ρ$,这是渐近最好的可能的图。
2018-03-31 math.CO math.PR
Explicit Expanding Expanders
扩张图的确定性构造一直是计算机科学和数学中的一个重要研究课题,其中有许多关于无限扩张图族的研究。然而,在某些应用中,一个无限族是不够的:我们需要彼此“接近”的展开子。本文研究了如下问题:构造一个无限扩展子序列$G_0,G_1,\dots$,使得对于每两个连续的图$G_i$和$G_{i+1}$,通过添加一个顶点和插入/删除少量的边,可以从$G_i$得到$G_{i+1}$,我们称之为从$G_i$到$G_{i+1}$的转换的扩展代价.这个问题很自然,例如,在数据中心网络的上下文中,其中顶点表示服务器的机架,并且扩展成本捕获在向网络添加另一个机架时所需的重新布线的量。我们提出了一个显式的构造$d$-定期扩展的扩展成本最多$5d/2$,任何$d\geq 6$。我们的构造利用了图的"2-提升"的概念。这个运算首先由Bilu和Linial分析,他们反复应用2-lifts来构造一个无限的扩张器族,从一个扩张器到下一个扩张器,它的大小增加了一倍。我们的构造可以被看作是一种在双线性扩张器之间"插值"的方法,具有低扩张成本,同时保持良好的边缘扩张。虽然我们的主要动机是集中式(数据中心网络),但我们也在“自我修复”模型中获得了最知名的分布式扩展器结构。
2015-07-05 cs.DS math.CO
Bootstrap percolation in random geometric graphs
在Bradonjić和Saniee的基础上,我们研究了$2$ -维环面上Gilbert随机几何图的自举渗流模型.在这个模型中,图的期望顶点数是$n$,对于某个固定的$a>1$,一个顶点的期望度是$a\log n$。每个顶点以概率$p$添加到初始感染顶点的集合$A_0$。如果顶点具有至少$ θa \log n $感染的邻居,则顶点随后被感染。这里,将$p, θ\in [0,1]$视为固定常数。我们表明,如果$θ< (1+p)/2$,那么一个足够大的本地爆发导致感染蔓延全球的可能性很高,所有,但$o(n)$顶点最终被感染。另一方面,对于$ θ> (1+p)/2$,即使一个人对抗性地感染半径为$O(\sqrt{\log n} )$的球内的每个顶点,感染也很有可能仅扩散到最初被感染的那些顶点之外的$o(n)$顶点。此外,我们给出了一些界限上的$(a, p, θ)$地区,确保出现大的本地爆发或存在的岛屿的顶点,永远不会被感染。我们还给出了一个完整的图片(令人惊讶的复杂)的行为类似$1$ -维自举渗流模型上的圆。最后,我们提出了一些问题,特别是作出一个猜想上的“几乎没有渗流或几乎完全渗流”二分法,这可能是独立的利益。
2021-10-23 math.CO math.PR
Rigidity of expanders and pseudorandom graphs
Tel Aviv University(特拉维夫大学);Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院);University of Oxford(牛津大学)
本文研究伪随机图的刚性性质,证明满足一定条件的C-扩张图和满足λ≤c₁r的(n,r,λ)-图分别具有指定阶数的刚性,结果在涉及的通用常数范围内是最优的,改进并拓展了此前相关研究。
2026-08-24 math.CO
Poisson approximation for non-backtracking random walks
对扩张图上的随机游动进行了深入的研究,其重要动机是,在某些自然条件下,这些游动可以快速混合,并提供了一种有效的顶点采样方法. Alon、Benjamini、Lubetzky和Sodin研究了正则图上的非回溯随机游动,并证明了它们的混合速率可能是简单随机游动的两倍。作为一个应用,他们证明了在高围长$n$ -顶点正则扩展器上进行长度为$n$的非回溯随机游走,访问顶点的最大次数通常是$(1+o(1))\frac{\log n}{\log\log n}$,就像球和箱实验的情况一样。他们还问,是否可以确定这种散步的确切分布情况。在这项工作中,我们回答了上述问题相结合的一个广义形式的布伦筛与一些扩展的想法在阿隆等人。让$N_t$表示访问的顶点数精确$t$倍的非回溯随机游走长度$n$定期$n$ -顶点扩展的固定度和周长$g$。我们证明,如果$g=ω(1)$,那么对于任何固定的$t$,$N_t/n$通常是$\frac{1}{\mathrm{e}t!}+o(1)$。此外,如果$g=Ω(\log\log n)$,则$N_t/n$通常在所有$t \leq (1-o(1))\frac{\log n}{\log\log n}$上均为$\frac{1+o(1)}{\mathrm{e}t!}$,并且对于所有$t \geq (1+o(1))\frac{\log n}{\log\log n}$为0。特别是,我们得到…
2007-05-07 math.CO math.PR
Positive association of the oriented percolation cluster in randomly oriented graphs
考虑任意一个固定图,它的边是随机且独立定向的,写$\{S \leadsto i\}$表示存在一条从顶点$s \in S$到顶点$i$的定向路径。Narayanan(2016)证明了对于任何集合$S$和任何两个顶点$i$和$j$,$\{S \leadsto i\}$和$\{S \leadsto j\}$呈正相关。他的证明依赖于Ahlswede-Daykin不等式,这是一种相当先进的概率组合学工具。在这个简短的说明中,我给出了一个基本的证明,更强的结果:写$V$的顶点集的图,对于任何源集$S$,事件$\{S \leadsto i\}$,$i \in V$,是积极相关的-这意味着家庭$\{S \leadsto i\}$的增加泛函的产品的期望大于产品的$i \in V$。
2020-07-19 math.CO math.PR
Random Schreier graphs and expanders
令群$G$在有限集$Ω$上传递作用,并令$S \subseteq G$在取逆下是封闭的。Schreier图$Sch(G \circlearrowleft Ω,S)$是具有点集$Ω$和边集$\{ (ω,ω^s) : ω\in Ω, s \in S \}$的图。本文证明了$C \log|Ω|$元素上的随机Schreier图以很高的概率表现出(双侧)谱隙,从而推广了Alon和Roichman关于Cayley图的一个著名定理.另一方面,根据$G$对$Ω$的特定作用,我们给出了提供谱隙所需的元素数量的下界。当$G$为幂零时,我们用这种方法估计谱隙。
2022-05-09 math.CO math.GR
Multi-coloured jigsaw percolation on random graphs
由Brummitt,Chatterjee,Dey和Sivakoff介绍的拼图渗滤过程受到一群人集体解决难题的启发。它也可以被看作是一个衡量两个图是否在一个共同的顶点集是“共同连接”。在本文中,我们考虑这个过程的自然推广到任意数量的图在同一顶点集。我们证明,如果这些图是随机的,那么拼图渗流过程中表现出的边缘概率的产品方面的相变。这推广了Bollobás,Riordan,Slivken和Smith的一个结果。
2017-12-04 math.CO
Jigsaw percolation on random hypergraphs
图上的拼图渗透过程是由Brummitt、Chatterjee、Dey和Sivakoff提出的,作为社交网络中难题的协作解决模型。这个过程中的渗流可以看作是两个图在一个公共顶点集上的联合连通性。我们的目标是将Bollobás、Riordan、Slivken和Smith关于这一过程的一个结果推广到连通性的各种可能定义的超图。特别是,我们确定的临界阈值概率渗流时,两个超图随机选择二项式的渐近顺序。
2017-08-21 math.CO math.PR
Spanning trees in sparse expanders
给定整数$n\ge Δ\ge 2$,令$\mathcal{T}(n, Δ)$是所有$n$ -顶点树的集合,其最大度至多为$Δ$。Alon,Krivelevich和Sudakov在2007年提出了一个问题,要求确定一个$(n, d,λ)$ -图成为$\mathcal{T}(n, Δ)$ -泛图的最佳可能谱隙条件,即它同时包含$\mathcal{T}(n, Δ)$的所有成员作为一个子图.本文证明了对充分大的整数$n$和所有的$Δ\in \mathbb{N}$,每个具有\[ λ\le\frac{d}{2Δ^{5\sqrt{\log n}}} \]的$(n, d,λ)$ -图是$\mathcal{T}(n, Δ)$ -泛图.作为一个直接的推论,这意味着阿隆的巧妙建设的三角形自由稀疏扩展是$\mathcal{T}(n, Δ)$ -普遍的,它提供了一个明确的建设这样的图,从而解决了问题的约翰森,Krivelevich和Samotij。我们的主要结果是制定下一个更一般的情况下,即,$(n,d)$ -扩展。更精确地说,我们证明了存在绝对常数$C,c>0$,使得下面的陈述对足够大的整数$n$成立。(1).对于所有$Δ\in \mathbb{N}$,每个$(n, Δ^{5\sqrt{\log n}})$ -扩展器是$\mathcal{T}(n, Δ)$ -通用的。(2).对于所有具有$Δ\le c\s…
2023-02-18 math.CO
Edge-disjoint cycles with the same vertex set
本文研究Erdős关于同顶点集边不交圈的极值问题,证明边数达n·polylog(n)的图必含k个此类圈,并给出匹配的多对数下界及新正则化工具。
2024-04-10 math.CO
Majority bootstrap percolation on the hypercube
在图G上的多数自举渗流中,感染根据以下确定性规则传播:如果顶点v的至少一半邻居已经被感染,则v也被感染,并且被感染的顶点永远被感染。如果最终每个顶点都被感染,则会发生渗透。初始感染顶点集A \subset V(G)的元素通常是独立随机选择的,每个元素的概率为p。这个过程已经在环面图序列[n]^d上得到了广泛的研究,其中n = 1,2,.,其中d = d(n)是固定的或者是n的非常缓慢增长的函数。例如,Cerf和Manzo表明,如果d(n)< log*(n),则临界概率为o(1),即,如果p = p(n)有界远离零,那么当n趋于无穷大时,[n]^d上的渗流概率趋于1。本文研究了当d增长到无穷大并不太慢时的情形;特别地,我们证明了当d >(loglog(n))^2 logloglog(n)时,临界概率为1/2 + o(1),并且在G是超立方体的情形下给出了更强的界,[2]^d。
2007-02-13 math.CO math.PR