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改进的在线相关选择

数据结构与算法 2021-12-17 v2

摘要

本文研究在线相关选择(OCS)问题。该问题由 Fahrbach、Huang、Tao 和 Zadimoghaddam(2020)提出,以获得首个打破 0.50.5 壁垒的边加权在线二分匹配算法。假设我们在每一轮收到一对元素并立即选择其中之一。我们能否以负相关性进行选择,比独立随机选择更有效?我们的贡献有三方面。对于半 OCS(考虑一个元素在出现 kk 轮后仍未被选中的概率),我们给出了一个最优算法,对所有 kk 最小化该概率。它带来了每轮仅在两个选项中随机化的 0.5360.536-竞争比的无权与顶点加权在线二分匹配算法,改进了 Fahrbach 等人(2020)的 0.5080.508-竞争比。进一步,我们开发了首个多路半 OCS,允许每轮有任意数量且具有任意权重的元素。作为一个应用,它对无权与顶点加权在线二分匹配中的 Balance 算法进行舍入,并具有 0.5930.593-竞争比。最后,我们研究 OCS,其进一步考虑一个元素在任意轮子集内未被选中的概率。我们证明最优的“负相关性水平”介于 0.1670.1670.250.25 之间,改进了 Fahrbach 等人(2020)先前的 0.1090.10911 的界。我们的 OCS 给出了一个 0.5190.519-竞争比的边加权在线二分匹配算法,改进了 Fahrbach 等人(2020)先前的 0.5080.508-竞争比。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.04224,
  title  = {Improved Online Correlated Selection},
  author = {Ruiquan Gao and Zhongtian He and Zhiyi Huang and Zipei Nie and Bijun Yuan and Yan Zhong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04224},
  year   = {2021}
}

备注

Compared to the first version, this version adds a discussion on two concurrent works on the same topic, gives a more accurate description of previous results, and improves the presentation based on the feedbacks by anonymous reviewers. The conference version appears in FOCS 2021