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그래프와 그래프 사이의 스펙트럴 거리 📂그래프이론

그래프와 그래프 사이의 스펙트럴 거리

정의

버텍스의 수가 nn 인 두 그래프 G1G_{1}, G2G_{2}인접행렬A1A_{1}, A2A_{2} 라 하자. 이들이 내림차순으로 정렬된 고유값, 즉 스펙트라spectra를 각각 다음과 같이 나타내자. A1λ1(1)λn(1)A2λ1(2)λn(2) A_{1} \mapsto \lambda_{1}^{(1)} \ge \cdots \ge \lambda_{n}^{(1)} \\ A_{2} \mapsto \lambda_{1}^{(2)} \ge \cdots \ge \lambda_{n}^{(2)} 두 그래프 사이의 스펙트럴 거리spectral distance를 다음과 같이 정의한다1 2. d(G1,G2):=k=1n(λk(1)λk(2))2 d \left( G_{1} , G_{2} \right) := \sqrt{ \sum_{k=1}^{n} \left( \lambda_{k}^{(1)} - \lambda_{k}^{(2)} \right)^{2} }

설명

언뜻 생각하기에 그래프의 거리는 인접행렬 그 자체의 해밍 거리로 정의해도 무방할 것 같지만, 단순히 행렬을 성분 별로 비교하는 것은 버텍스의 순서에 취약하다. 반면 스펙트럴 거리는 그 정의 상 라벨링과 무관하게 정의된다는 장점이 있다.

같이보기


  1. Richard. (2008). A study of graph spectra for comparing graphs and trees: https://doi.org/10.1016/j.patcog.2008.03.011 ↩︎

  2. Wills P, Meyer FG (2020) Metrics for graph comparison: A practitioner’s guide. PLoS ONE 15(2): e0228728. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0228728 ↩︎