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“哪些图由它们的谱确定?”的问题于半个世纪前起源于化学.1956年,Günthard和Primas在一篇把图谱理论与化学中Hückel’s理论相联系的论文中提出了这个问题.那时,人们认为所有的图都能由它的谱确定.但是,一年以后,Collatz和Sino-gowitz找到了一对同谱图.1966年,Fisher在考虑Kac提出的问题:“一个人能否听到鼓声的形状”时,用一个图模拟了鼓声的形状,这样,鼓声就可以用图的特征值刻画.实际上,他的问题也是我们研究的问题.一个图是谱确定的,简单地说是指,没有别的不同构的图形具有相同的谱.如果存在两个或者更多的图形具有一样的谱,那么这些图形便是同谱图形.所以说,寻找同谱图也是谱确定问题的范畴.自Collatz和Sinogowitz找到了一对同谱图后,许多的同谱图已经找到.但是,目前对这个问题的研究成果并不是很多.
本文主要研究了一些特殊结构的图形的谱确定问题--lollipop图、多扇图、多轮图和一类似双星树.所谓的lollipop图,是在圈图Gp上任意一点与路图Pn-p的一个悬挂点之间添加一条边所得到的图.所谓的多扇图,实际上是一种组合图,记为(Pn1+Pn2+…+Pnk)×b,其中b是一个泛点,Pn1+Pn2+…+Pnk是路图Pni(ni≥1)的不相交的并(i=1,2,…,k).特别地,当k=1时,定义即为经典的单扇图Fn1+1.与多扇图类似,所谓的多轮图也是一种组合图,记为(Cn1+Cn2+…+Cnk)×b,其中b是一个泛点,Cn1+Cn2+…+Cnk是圈图Cni(k≥1且ni≥3)的不相交的并(i=1,2,…,k).特别地,当k=1时,定义即为经典的单轮图Wn1+1.如果一棵树有且只有两个顶点度大于2,那么这棵树称为似双星树.定义Hn(p,p)(n≥2,p≥1)是一类特殊的似双星树.本文主要研究了lollipop图Hn,p的邻接谱确定问题、Laplacian谱确定问题和Q-谱确定问题;多扇图(Pn1+Pn2+…+Pnk)×b的Laplacian谱确定问题;多轮图(Cn1+Cn2+…+Cnk)×b的Laplacian谱确定问题和似双星树Hn(p,p)的Laplacian谱确定问题,主要得到了如下的结果:
(1)lollipop图Hn,p(p为正奇数)由它的邻接谱确定.
(2)图Hn,p(p为正奇数)由它的邻接谱确定.
(3)lollipop图Hn,p由它的Laplacian谱确定.
(4)lollipop图Hn,p由它的Q-谱确定.
(5)多扇图由它的Laplacian谱确定.
(6)奇单轮图由它的Laplacian谱确定.
(7)奇多轮图由它的Laplacian谱确定.
(8)似双星树Hn(p,p)由它的Laplacian谱确定.