Resumo. Neste trabalho, apresentamos um algoritmo de tempo linear que permite localizar, num dado intervalo real, o número de autovalores de uma matriz laplaciana perturbada qualquer associada a umaárvore. Este algoritmo pode ser aplicado aárvores com ou sem pesos. Utilizando este procedimento, obtemos uma caracterização dasárvores com até cinco autovalores distintos para uma família de matrizes laplacianas perturbadas, que inclui a matriz de adjacências e a matriz laplaciana normalizada como casos particulares.Palavras-chave. Matriz Laplaciana Perturbada, Localização de Autovalores,Árvores.
IntroduçãoA Teoria Espectral de Grafos estuda a relação existente entre o espectro de matrizes associadas a grafos e propriedades estruturais dos grafos. A matriz mais comumente utilizada para representar um grafoé a matriz de adjacências. Se Gé um grafo simples não orientado com vértices v 1 , ..., v n , a matriz de adjacências A = (a ij ) de Gé a matriz real simétrica de ordem n com entradas 0 ou 1, definida por a ij = 1 se, e somente se, existe uma aresta conectando os vértices v i e v j , onde 1 ≤ i, j ≤ n, i = j.Umaárvoreé um grafo conexo e sem ciclos. Em [7], Jacobs e Trevisan apresentaram um algoritmo para calcular o número de autovalores de umaárvore em um dado intervalo real. Esse método tem como característica importante percorrer os vértices daárvore sem necessidade do uso da matriz explicitamente. Nesse artigo, os autores também observaram que o procedimento teria potencial para ser adaptado para outras matrizes, por exemplo para a matriz laplaciana combinatória, ou seja, a matriz L = D − A, onde Dé a matriz diagonal cuja entrada ii da diagonalé o grau do vértice v i de um grafo G e Aé a matriz de adjacências de G.O algoritmo de Jacobs e Trevisan e suas extensões que foram sendo desenvolvidas têm-se mostrado uma ferramenta prática e eficiente em Teoria Espectral de Grafos. Em particular, podemos destacar o trabalho de Fritscher et al. [5], em que foi apresentada pela primeira vez uma adaptação do algoritmo para a matriz laplaciana combinatória, utilizada 1 rodrigob@unisinos.br 2