读懂algebraic distances on graphs

参考: http://wenku.baidu.com/view/6b1b0527a5e9856a56126021.html

  • 拉普拉斯矩阵和Normalized 拉普拉斯矩阵
    1.1 Laplacian matrix的定义
    拉普拉斯矩阵(Laplacian matrix)),也称为基尔霍夫矩阵, 是表示图的一种矩阵。给定一个有n个顶点的图,其拉普拉斯矩阵被定义为:
    这里写图片描述
    其中D为图的度矩阵,W为图的邻接矩阵。
    举个例子。给定一个简单的图,如下:
    读懂algebraic distances on graphs_第1张图片
    把此“图”转换为邻接矩阵的形式,记为W:
    读懂algebraic distances on graphs_第2张图片
    把W的每一列元素加起来得到N个数,然后把它们放在对角线上(其它地方都是零),组成一个NXN的对角矩阵,记为度矩阵D,如下图所示:
    读懂algebraic distances on graphs_第3张图片
    根据拉普拉斯矩阵的定义L=D-W,可得拉普拉斯矩阵L 为:
    读懂algebraic distances on graphs_第4张图片
    2.2 拉普拉斯矩阵的性质
    介绍 拉普拉斯矩阵的性质之前,首先定义两个概念,如下:
    ①对于邻接矩阵W,定义图中A子图与B子图之间所有边的权值之和如下:
    这里写图片描述
    其中,wij定义为节点i到节点j的权值,如果两个节点不是相连的,权值为零。
    ②与某结点邻接的所有边的权值和定义为该顶点的度d,多个d 形成一个度矩阵D (对角阵)
    这里写图片描述

    拉普拉斯矩阵L 具有如下性质:

  • L是对称半正定矩阵;

  • L1=01,即L 的最小特征值是0,相应的特征向量是1 。证明L * 1 = (D - W ) * 1 = 0 = 0 * 1。(此外,别忘了,之前特征值这里写图片描述和特征向量这里写图片描述的定义:若数字这里写图片描述和非零向量这里写图片描述满足这里写图片描述,则这里写图片描述这里写图片描述的一个特征向量,这里写图片描述是其对应的特征值)。
  • L有n个非负实特征值这里写图片描述
  • 且对于任何一个属于实向量这里写图片描述,有以下式子成立
    这里写图片描述
    其中, L=D-W,这里写图片描述这里写图片描述
    下面,来证明下上述结论,如下:
    这里写图片描述
    拉普拉斯矩阵的其余性质为:

参考http://blog.csdn.net/v_JULY_v/article/details/40738211
1.2 Normalized Laplacian
定义:
这里写图片描述

特性:


参考 algebraic distances on graphs
2. 超图的概念
2.1 定义
读懂algebraic distances on graphs_第5张图片

2.2 超图的表示



参考: http://wenku.baidu.com/view/6b1b0527a5e9856a56126021.html
3. 图的分割
http://wenku.baidu.com/view/6b1b0527a5e9856a56126021.html
4. 超图的分割:
5. JOR 参考algebraic distances on graphs继续进行加强
6. 背景:解线性方程组 http://wenku.baidu.com/view/12f8bb7df111f18583d05a8e.html

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