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生长随机树中叶子的统计特性

统计力学 2025-11-07 v1 社会与信息网络 概率论

摘要

叶子,即度为1的顶点,在图结构中可以发挥重要作用,尤其是在稀疏连接的场景中,叶子往往构成顶点数的绝大部分。我们考虑了叶子度的一个类似度量的概念,即叶子度——顶点连接的叶子数量——以及相关的叶子度分布。我们确定了随机递归树(RRTs)的叶子度分布,并引入了基于叶子优先连接机制生长的树的叶子度分布。在 RRT 的叶子度分布呈阶乘衰减,与其纯几何的度分布不同。在单参数叶子生长模型中,每个新顶点以速率 \ell + a 连接到已存在的顶点,其中 \ell 为该顶点的叶子度,a > 0。当 0 < a < 1 时,叶子度分布具有幂律尾部;当 a > 1 时,叶子度分布具有指数尾部(带代数前置因子)。临界情况 a = 1 时,叶子度分布呈 stretched exponential 尾部。我们计算了这些模型的各种其他特征,并推测在尺度自由 regime 中,度和叶子度的幂律尾部指数在渐近上等价。我们指出了未来研究若干可行的延伸方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.04085,
  title  = {Statistics of leaves in growing random trees},
  author = {Harrison Hartle and P. L. Krapivsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.04085},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 15 figures