directed_laplacian_matrix#

directed_laplacian_matrix(G, nodelist=None, weight='weight', walk_type=None, alpha=0.95)[source]#

返回图 G 的有向拉普拉斯矩阵。

图的有向拉普拉斯矩阵定义为:

\[L = I - \frac{1}{2} \left (\Phi^{1/2} P \Phi^{-1/2} + \Phi^{-1/2} P^T \Phi^{1/2} \right )\]

其中 I 是单位矩阵, P 是图的转移矩阵, Phi 是一个对角线上为 P 的 Perron 向量,其他位置为零的矩阵 [1]。

根据 walk_type 的值, P 可以是随机游走、懒惰随机游走或带 teleportation 的随机游走(PageRank)诱导的转移矩阵。

Parameters:
GDiGraph

一个 NetworkX 图

nodelist列表, 可选

行和列按照 nodelist 中的节点顺序排列。 如果 nodelist 为 None,则顺序由 G.nodes() 生成。

weight字符串或 None, 可选 (默认=’weight’)

用于计算矩阵中每个值的边数据键。 如果为 None,则每条边的权重为 1。

walk_type字符串或 None, 可选 (默认=None)

可以是 "random" , "lazy" , 或 "pagerank" 。如果 walk_type=None (默认),则根据 G 的属性选择值: - walk_type="random" 如果 G 是强连通且非周期的 - walk_type="lazy" 如果 G 是强连通但非周期的 - walk_type="pagerank" 其他情况

alpha实数

(1 - alpha) 是 PageRank 中使用的 teleportation 概率

Returns:
LNumPy 矩阵

G 的归一化拉普拉斯矩阵。

Notes

仅针对 DiGraph 实现

结果总是一个对称矩阵。

此计算使用图 G 的出度。若要使用入度进行计算,请使用 G.reverse(copy=False) 并取其转置。

References

[1]

Fan Chung (2005). Laplacians and the Cheeger inequality for directed graphs. Annals of Combinatorics, 9(1), 2005