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平面图近最优紧凑路由方案的分布式构造

数据结构与算法 2023-05-15 v2 分布式、并行与集群计算

摘要

我们考虑在 PRAM、CONGEST 以及新颖的 HYBRID 通信模型中为(带权)平面图 G:=(V,E,w)G:= (V, E,w) 计算紧凑路由表的问题。我们提出了具有多对数工作量和通信量的算法,这些算法在所有相关参数(即计算时间、表大小和拉伸因子)上几乎是最优的。所有算法均为重度随机化,且我们所有的界均以高概率(w.h.p.)成立。对于给定的参数 ϵ>0\epsilon>0,我们的方案计算出大小为 O~(ϵ1)\widetilde{O}(\epsilon^{-1}) 的标签,并在 PRAM 和 HYBRID 模型中以 O~(ϵ2)\widetilde{O}(\epsilon^{-2}) 时间和 O~(n)\widetilde{O}(n) 工作量、在 CONGEST 中以 O~(ϵ2HD)\widetilde{O}(\epsilon^{-2} \cdot HD) 时间(此处 HDHD 表示网络的跳直径)计算完成。所得路由方案的拉伸因子为 1+ϵ1+\epsilon。为取得这些结果,我们扩展了 Li 和 Parter [STOC '19] 的分治框架,并将其与最先进的分布式距离近似算法 [STOC '22] 相结合。此外,我们提供了一种分布式分解方案,其本身可能具有独立意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.02854,
  title  = {Distributed Construction of Near-Optimal Compact Routing Schemes for Planar Graphs},
  author = {Jinfeng Dou and Thorsten Götte and Henning Hillebrandt and Christian Scheideler and Julian Werthmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02854},
  year   = {2023}
}