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欧几里得空间中图的广义代数连通度:极值性质与界

组合数学 2025-12-22 v1 最优化与控制

摘要

图刚性,即研究Rd\mathbb{R}^d中的顶点实现及保持诱导边长的运动,数十年来一直是广泛研究的焦点。其在d=1d=1时与图连通性的等价性是众所周知的;因此,它可以被视为一种包含几何约束的推广。图连通性通常由代数连通度(拉普拉斯矩阵的第二小特征值)来量化。最近,一个用于量化Rd\mathbb{R}^d中图刚性的图不变量被引入,称为广义代数连通度。认识到刚性与连通性之间的内在关系,本文提出了新的贡献。特别地,我们引入了d-刚性比,作为表达图在Rd\mathbb{R}^d中相对于其连通性的刚性水平的度量。我们证明了这个比率是有界的,并提供了极值例子。此外,我们为广义代数连通度提供了一个新的上界,该上界与直径和顶点连通度成反比,从而改进了先前的界。此外,我们研究了图刚性与直径(衡量图整体范围的一个度量)之间的关系。我们给出了刚性图所能达到的最大直径,并证明广义路径图是极值例子。最后,我们推导了广义路径图的广义代数连通度的一个上界,该上界(渐近地)比现有界改进了四倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.16015,
  title  = {Generalized algebraic connectivity of graphs in Euclidean spaces: extremal properties and bounds},
  author = {Juan F. Presenza and Ignacio Mas and Juan I. Giribet and J. Ignacio Alvarez-Hamelin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.16015},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages