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多项式的去随机化集中界及超图最大独立集

数据结构与算法 2023-10-13 v9

摘要

超图中最大独立集(MIS)的并行算法是一个长期存在的算法挑战,可以追溯到近 30 年前 Karp & Ramachandran(1990)的一次综述。对于固定秩 rr 的超图,Beame & Luby(1990)和 Kelsen(1992)开发了最佳的随机并行算法,运行时间约为 (logn)r!(\log n)^{r!}。我们改进了 Kelsen 的随机算法,将运行时间降低到约 (logn)2r(\log n)^{2^r},并通过使用更现代的集中不等式简化了分析。我们还给出了一种对低次多项式进行去随机化集中界的方法,这是分析该算法的关键技术工具。这导出了一个确定性 PRAM 算法,运行时间同样为 (logn)2r+3(\log n)^{2^{r+3}},使用 poly(m,n)\text{poly}(m,n) 个处理器。这是秩 r>3r > 3 的超图的第一个具有次多项式运行时间的确定性算法。当 rr 缓慢增长时,我们的分析同样适用;将此与 Bercea 等人(2015)的策略结合使用,可得到一个运行时间为 exp(O(log(mn)loglog(mn)))\exp(O(\frac{\log(mn)}{\log\log(mn)})) 的确定性 MIS 算法。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.06156,
  title  = {Derandomized concentration bounds for polynomials, and hypergraph maximal independent set},
  author = {David G. Harris},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06156},
  year   = {2023}
}