diameter - degree problem

2024-06-14 16:08
文章标签 problem degree diameter

本文主要是介绍diameter - degree problem,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

现在要构建一个网络模型,网络中的每个节点最多和 d 个节点相连接,

且信息的传播从任意一个节点到另外任意一个节点的“最短路径”

路径按照单位路径算)都不能超过 k,问网络中最多安排多少个节点。

这是《图论导引》里面看到的 diameter - degree 问题。

转化为图模型就是,一个无向图 G 中,节点最大度为 d,直径为 k,问 G 中的 n 上界。

书上要证明的是:

n ≤ 1 + ( d - 1 ) * ( ( d - 1 )^k - 1 ) / ( d - 2 )


=============================================


可以先考虑下摩尔图:

关于摩尔图 -- 拥有度数为 d,直径为 k 的正则图

其有个等价的定义,即,直径为 k,且周长为 2k + 1 的图

这种图的顶点数上界为:



比如皮特森图(10点 15边 3正则 5笼图 120 自同构 ):



从任意一点BFS(下),树的第 0 层只有 1 个顶点,因为度为 d,第 1 层会有 d 个顶点,

接着下面一层就是 d * ( d - 1 ) 个顶点,由于直径为 k,

可以有 d * ( d - 1 ) ^ k 个节点



所以总的节点数目为


就是 n ≤ 1 + ( d - 1 ) * ( ( d - 1 )^k - 1 ) / ( d - 2 )

所以这个问题的上界就是摩尔边界。

恰巧皮特森图满足等号。


下表目前发现的diameter - degree 的顶点数图标

除了 皮特森图 和 哈弗曼-辛格尔顿图,和可能的(直径 2 ,度 57)能满足摩尔定界之外。

其他的图的阶数是远远小于摩尔定界的。









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http://www.chinasem.cn/article/1060872

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