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有向连通无自环图G,有n个顶点和p条边。其incidence

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有向连通无自环图G,有n个顶点和p条边。其incidence矩阵定义为n*p矩阵B(v,e)。v,e为G的顶点和边。
如果v和e不相连,B=0。
如果v是e的发出点,B=1。
如果v是e的进入点,B=-1。
求证rank(B)=n-1
这里的连通是指,将G中所有边的方向去掉,得到的无向图G'是连通的。


IP属地:河北来自Android客户端1楼2019-10-29 18:35回复
    B的特点,每一列都是正好一个1,一个-1,而且没有全为0的行。则可知B的所有行相加为0,则rank(B)≤n-1. 但是随便去掉一行,则一定去掉了这一行的某个1,或-1,那个1或-1所在的列就剩下一个-1或1,据此再根据联通性的分析,可以得到这剩下的n-1行线性无关,则rank(B)=n-1B的特点,每一列都是正好一个1,一个-1,而且没有全为0的行。则可知B的所有行相加为0,则rank(B)≤n-1. 但是随便去掉一行,则一定去掉了这一行的某个1,或-1,那个1或-1所在的列就剩下一个-1或1,据此再根据联通性的分析,可以得到这剩下的n-1行线性无关,则rank(B)=n-1


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2019-10-29 19:46
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      等价于证明最大树的n*(n-1)矩阵秩为n-1
      由于树的任意子图(p>0)都有度为1的点
      所以从n-1个列向量中任取m个列向量(树的子图)(2<=m<=n-1),
      至少有一个向量仅在某行(度为1的点)处的分量不为0
      等价于不存在不全为0的k1,k2……k(n-1),
      使k1(列向量1)+k2(列向量2)+……k(n-1)(列向量n-1)=0


      3楼2019-10-29 20:34
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        都没有说的很正式,如何证明其n-1个行向量或支撑树的列向量组无关,没说清楚。
        昨天看了下答案,大概证明方法是酱紫的:
        令x=(x1,x2,…,xn)为行向量,那么xB=0的解空间维度为1,基为全1行向量,于是rank(B)=n-1。
        这是因为对任意边(i, j),解都是xi=xj。边遍历所有顶点,于是所有xi都相等。


        IP属地:河北来自Android客户端4楼2019-10-30 09:56
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