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常平均度随机图中三角形个数的上尾行为

概率论 2022-02-15 v1 离散数学 组合数学

摘要

NN 为顶点数 nn、边密度 p=d/np=d/n 的 Erdős-Rényi 图 G(n,p)\mathcal{G}(n,p) 中的三角形个数,其中 d>0d>0 为固定常数。众所周知,当 nn\rightarrow \inftyNN 弱收敛于均值为 d3/6{d^3}/{6} 的泊松分布。我们研究 NN 的上尾问题,即考察 kk 必须以多快速度增长,使得事件 {Nk}\{N\ge k\} 的概率不再能由相应泊松变量的尾部分布良好近似。我们证明了尾部呈现尖锐相变,并本质上表明:仅当 k1/3logk<(32)2/3lognk^{1/3} \log k< (\frac{3}{\sqrt{2}})^{2/3} \log n(亚临界区)时上尾由泊松行为主导,同时确定了当 k1/3logk>(32)2/3lognk^{1/3} \log k> (\frac{3}{\sqrt{2}})^{2/3} \log n(超临界区)时的尾部行为。我们进一步证明了一个结构定理,表明亚临界上尾行为由近似 kk 个顶点不交三角形的出现所支配,而在超临界区中,多余的三角形源于大小约为 (6k)1/3(6k)^{1/3} 的团状结构。这解决了该情形下长期存在的上尾问题,回答了 Aldous 的一个问题,并补充了跨越数十年的长系列工作——其顶点为 (Harel, Moussat, Samotij,'19) 仅分析了 p1np\gg \frac{1}{n} 区制下的该问题。证明依赖于若干可能具有其他应用的新型图论结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.06916,
  title  = {Upper tail behavior of the number of triangles in random graphs with constant average degree},
  author = {Shirshendu Ganguly and Ella Hiesmayr and Kyeongsik Nam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06916},
  year   = {2022}
}

备注

32 pages, 2 figures