On comparison between the distance energies of a connected graph

Let <i>G</i> be a simple connected graph of order <i>n</i> having Wiener index <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>W</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> . The distance, distance Laplacian and the distance signless Laplacian energies of <i>G</i> are respectively defined as <DispFormula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mover><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mtext>and</mml:mtext> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mover><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow> </mml:math> </DispFormula> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>n</mml:mi></mml:math> are respectively the distance, distance Laplacian and the distance signless Laplacian eigenvalues of <i>G</i> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mover><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>W</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:math> is the average transmission degree. In this paper, we will study the relation between <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> . We obtain some necessary conditions for the inequalities <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> to hold. We will show for graphs with one positive distance eigenvalue the inequality <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> always holds. Further, we will show for the complete bipartite graphs the inequality <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> holds. We end this paper by computational results on graphs of order at most 6.

Authors

Institutions

Publication Details

Journal
Heliyon
Published
2024-11-01
DOI
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e40316
Citations
2
Primary Topic
Graph theory and applications
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
2.02
Controls
|||
ALL TIME
JAN
FEB
MAR
APR
MAY
JUN
JUL
AUG
SEP
OCT
article

On comparison between the distance energies of a connected graph

Hilal A. Ganie, Bilal Ahmad Rather, Yilun Shang
2 citations
Heliyon
Graph theory and applications
2.02
article

On comparison between the distance energies of a connected graph

Hilal A. Ganie, Bilal Ahmad Rather, Yilun Shang
article en
2 citations

Abstract

Let <i>G</i> be a simple connected graph of order <i>n</i> having Wiener index <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>W</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> . The distance, distance Laplacian and the distance signless Laplacian energies of <i>G</i> are respectively defined as <DispFormula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mover><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mtext>and</mml:mtext> <mml:mspace></mml:mspace> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:munderover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mover><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover> <mml:mo>|</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow> </mml:math> </DispFormula> where <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>υ</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>n</mml:mi></mml:math> are respectively the distance, distance Laplacian and the distance signless Laplacian eigenvalues of <i>G</i> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mover><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi> <mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow> <mml:mo>‾</mml:mo></mml:mover> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>W</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow> <mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:math> is the average transmission degree. In this paper, we will study the relation between <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> , <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> . We obtain some necessary conditions for the inequalities <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> to hold. We will show for graphs with one positive distance eigenvalue the inequality <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> always holds. Further, we will show for the complete bipartite graphs the inequality <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mi>L</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mi>D</mml:mi> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo></mml:math> holds. We end this paper by computational results on graphs of order at most 6.

HeliyonVol. 10(22)
Samarkand State University named after Sharof Rashidov (UZ), Northumbria University (GB)
Affordable and clean energy
Openalex Percentile: Top 13%
Graph theory and applications
2.02
AI Navigator

Ask Laika to Summarize, Analyze, and Connect papers live on the map.

Summarize Papers & Methodologies

Extract key findings, datasets, and comparative methods across publications.

Benchmark Rankings & Visual Analytics

Rank top research institutions, authors, funders, topics, and journals by Field-Weighted Citation Impact (FWCI) and paper volume with instant charts.

Connect Distant Disciplines

Bridge topological clusters on the map to find hidden collaborative intersections.