原来的解释来自维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Resistance_distance
在图论中,简单连通图G的两个顶点之间的电阻距离等于电网上两个等效点之间的电阻,电网被构造为与G相对应,每条边被一欧姆的电阻代替。它是图上的度量。
1.定义:
在图G上,两个顶点和vj之间的电阻距离Ωi,j为:
其中+表示Moore–Penrose逆, L是G的拉普拉斯矩阵,|V|是G中的顶点数,Φ 是|V| × |V| 的全 1 的矩阵。
2.电阻距离特性
3.一般求和规则
对于任意N顶点的简单连通图G=(V,E)和任意N×N矩阵M:
根据这个广义和规则,可以根据M的选择导出许多关系。 值得注意的两个是:
其中 是拉普拉斯矩阵的非零特征值。这个无序的总和
称为图的Kirchhoff index。
4.与图的生成树数的关系
对于简单连通图G=(V,E),两个顶点之间的电阻距离可以表示为G的生成树集合T的函数,如下所示:
翻译这段话就是:
其中T’是图G’=(V,E+E,)的生成树的集合。换句话说,对于边(i,j)∈E,一对节点i和j之间的电阻距离是边 (i,j) 位于G的随机生成树中的概率。
5.与随机游走的关系
翻译就是:顶点u和u之间的阻力距离与u和v之间随机行走的通勤时间Cu成比例。通勤时间是从u开始、访问v并返回u的随机行走的预期步数。对于具有m条边的图,阻力距离和通勤时间相关为C'u,=2mDu,.l
6.作为欧几里得距离的平方
由于拉普拉斯算子L是对称的和半正定的,因此
表明电阻距离的平方根对应于 K 所跨越的空间中的欧几里得距离。