Dado um gráfico regular e não direcionado , qual é a relação entre seu diâmetro - definido como a maior distância entre dois nós - e sua condutância, definida como onde é o número de arestas que cruzam entre e S ^ c .
Mais concretamente suponho eu sei o diâmetro é de pelo menos (ou no máximo) . O que isso me diz sobre a condutância, se alguma coisa? E, inversamente, suponha que eu saiba que a condutância é no máximo (ou pelo menos) . O que isso me diz sobre o diâmetro, se alguma coisa?
graph-theory
co.combinatorics
expanders
Robinson
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Respostas:
Como Hsieh observa, sua definição de condutância é diferente da que conheço por um fator de , onde é o grau do gráfico regular. Isso também é conhecido como expansão de borda para gráficos regulares.dd d
É fácil mostrar uma relação entre expansão da borda e diâmetro. Intuitivamente, um expansor é "como" um gráfico completo; portanto, todos os vértices são "próximos" um do outro. Mais formalmente, vamos
Pegue qualquer conjunto de vértices com . Existem pelo menosarestas que saem de e como é regular, a vizinhança de (incluindo o próprio ) é de tamanho pelo menos. Aplicando esta reivindicação indutivamente, começando a partir de para qualquer vértice , vemos que para alguns , 's t -hop vizinhança tem tamanho pelo menos | V | / 2 . Portanto, o| S | ≤ | V | / 2 α d | S | S G d S S ( 1 + α ) | S | S = { u } u t = O ( log 1 + α | V | ) uS |S|≤|V|/2 αd|S| S G d S S (1+α)|S| S={u} u t=O(log1+α|V|) u t |V|/2 vizinhança t + 1 -hop de qualquer vértice v deve cruzar avizinhança t -hop de u , ou o gráfico teria mais de | V | vértices, uma contradição. Então você temt+1 v t u |V|
Obviamente, também se segue que ter um limite inferior no diâmetro implica um limite superior na expansão da borda.
Não acho que diâmetro pequeno implique condutância. Se você não insistir em gráficos regulares (e usar a definição de Hsieh), dois gráficos completos conectados por uma única aresta fornecerão um contra-exemplo.
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