图的特征值求解器

Eigen Value Solver for Graph

假设我有一个包含 10 百万个节点和 100 百万个边的图。我想计算此图的邻接矩阵上的最大特征值。哪个特征值求解器应该适用于这么大的图。注意矩阵是稀疏的。

您可以使用 Arpack [1],它只需要一个计算矩阵向量乘积的函数(因此它适用于稀疏矩阵)。

Arpack 有不同的操作模式,用于计算高频(小特征值)或低频(大特征值)。不幸的是,它通常对高频工作得更快,但您可以做的是使用稀疏 LU 分解算法(例如 SuperLU [2])对矩阵进行预分解,然后计算 M^-1 的高频,通过求解线性系统而不是计算稀疏矩阵向量乘积,那么特征值就是 Arpack 计算的特征值的倒数。

我尝试使用具有十分之一百万个节点的网格,它工作得很好。详细信息在我的文章 [3] 和配套源代码 [4]

参考文献:

[1] http://www.caam.rice.edu/software/ARPACK/

[2]http://crd-legacy.lbl.gov/~xiaoye/SuperLU/

[3] http://alice.loria.fr/index.php/publications.html?redirect=0&Paper=ManifoldHarmonics@2007

[4]http://alice.loria.fr/WIKI/index.php/Graphite/ManifoldHarmonics