随机图中三角形数量的分布和方差
考虑一个Erdos-Renyi随机图G=(V(n),E(p))G=(V(n),E(p))G=(V(n),E(p))。该组nnn顶点VVV由标V={1,2,…,n}V={1,2,…,n}V = \{1,2,\ldots,n\}。边缘的集合EEE通过随机过程构造。 让ppp是一个概率0<p<10<p<10<p<1,则每个二元集合{i,j}{i,j}\{i,j\}顶点(i≠ji≠ji \neq j)发生在边缘EEE以概率ppp,独立于其它对。 GGG中的三角形是不同顶点的无序三元组{i,j,k}{i,j,k}\{i,j,k\},因此{i,j}{i,j}\{i,j\},{j,k}{j,k}\{j,k\}和{k,i}{k,i}\{k,i\}是中的边GGG。 可能的三角形最大数量为。将随机变量定义为图观察到的三角形数。(n3)(n3)\binom{n}{3}XXXGGG 同时存在三个链接的概率为p3p3p^3。因此,X的期望值XXX由E(X)=(n3)p3E(X)=(n3)p3E(X) = \binom{n}{3} p^3。天真的,人们可能会猜测方差由E(X2)=(n3)p3(1−p3)E(X2)=(n3)p3(1−p3)E(X^2) =\binom{n}{3} p^3 (1-p^3),但事实并非如此。 下面的Mathematica代码模拟了该问题: n=50; p=0.6; t=100; myCounts=Table[Length[FindCycle[RandomGraph[BernoulliGraphDistribution[n,p]],3,All]],{tt,1,t}]; N[Mean[myCounts]] // 4216. > similar to expected mean Binomial[n,3]p^3 // 4233.6 N[StandardDeviation[myCounts]] // 262.078 > not similar to "expected" std Sqrt[Binomial[n,3](p^3)(1-p^3)] // 57.612 Histogram[myCounts] X的方差是XXX多少?