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arXiv 2407.11328math.CO
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度相似图

Degree-Similar Graphs

Chris Godsil, Wanting Sun

AI总结:

本文定义了图的度相似概念,证明其蕴含多种矩阵相似性,给出构造示例,并利用史密斯标准形刻画了参数化矩阵的相似条件。

摘要:

图的度矩阵是对角矩阵,其对角元素等于图 $X$ 的各顶点度数。若图 $X_1$ 和 $X_2$ 分别具有邻接矩阵 $A_1$ 和 $A_2$ 以及度矩阵 $D_1$ 和 $D_2$,则称 $X_1$ 和 $X_2$ 是度相似的,如果存在一个可逆实矩阵 $M$ 使得 $M^{-1}A_1M=A_2$ 且 $M^{-1}D_1M=D_2$。若图 $X_1$ 和 $X_2$ 度相似,则它们的邻接矩阵、拉普拉斯矩阵、无符号拉普拉斯矩阵和归一化拉普拉斯矩阵都是相似的。我们首先证明其逆命题不成立。然后,我们提供了若干度相似图的构造方法。最后,我们证明矩阵 $A_1-\mu D_1$ 和 $A_2-\mu D_2$ 在有理函数域 $\mathbb{Q}(\mu)$ 上相似当且仅当矩阵 $tI-(A_1-\mu D_1)$ 和 $tI-(A_2-\mu D_2)$ 的史密斯标准形相等。

英文摘要:

The degree matrix of a graph is the diagonal matrix with diagonal entries equal to the degrees of the vertices of $X$. If $X_1$ and $X_2$ are graphs with respective adjacency matrices $A_1$ and $A_2$ and degree matrices $D_1$ and $D_2$, we say that $X_1$ and $X_2$ are degree similar if there is an invertible real matrix $M$ such that $M^{-1}A_1M=A_2$ and $M^{-1}D_1M=D_2$. If graphs $X_1$ and $X_2$ are degree similar, then their adjacency matrices, Laplacian matrices, unsigned Laplacian matrices and normalized Laplacian matrices are similar. We first show that the converse is not true. Then, we provide a number of constructions of degree-similar graphs. Finally, we show that the matrices $A_1-μD_1$ and $A_2-μD_2$ are similar over the field of rational functions $\mathbb{Q}(μ)$ if and only if the Smith normal forms of the matrices $tI-(A_1-μD_1)$ and $tI-(A_2-μD_2)$ are equal.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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