■ケーリーの公式(その1)
ここでは
[参]前原濶・桑田孝泰「グラフ理論とフレームワークの幾何」共立出版
にしたがって,ケーリーの公式
「Knの全域木の個数はn^n-2に等しい」
について,n=4の場合の計算過程をみてみたい.
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K4の次数行列 K4の隣接行列
[3,0,0,0] [0,1,1,1]
[0,3,0,0] [1,0,1,1]
[0,0,3,0] [1,1,0,1]
[0,0,0,3] [1,1,1,0]
(次数行列)−(隣接行列)
[3,−1,−1,−1]
[−1,3,−1,−1]
[−1,−1,3,−1]
[−1,−1,−1,3]
同じ番号の行と列(たとえば第4行と第4列)を消して得られる行列の行列式を(木の行列式)とよぶ.
[3,−1,−1]
[−1,3,−1]=4^4-2
[−1,−1,3]
を示すために,行列の次数をひとつ上げて
[3,−1,−1,1]
[−1,3,−1,1]
[−1,−1,3,1]
[ 0, 0,0,1]
最後の列を他のすべての列に加え,
[4,0,0,1]
[0,4,0,1]
[0,0,4,1]
[1,1,1,1]
最後の行に他のすべての行の−1/4倍を加えると
[4,0,0,1]
[0,4,0,1]=4^4-2
[0,0,4,1]
[0,0,0,1/4]
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