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非均匀稀疏割能否实现Cheeger型近似?

数据结构与算法 2013-03-13 v1

摘要

在{\em 非均匀稀疏割}问题中,给定两个定义在相同顶点集VV上的无向图GGHH,我们希望找到一个割(S,VS)(S,V-S),使得被割断的GG边比例与被割断的HH边比例之比最小化。该比值(在最优解中不超过1)称为割的{\em 稀疏度}。在{\em 均匀稀疏割}问题中,HHVV上的完全图。如果GG是正则图,则可以在近线性时间内找到代价为O(opt)O(\sqrt{opt})的均匀稀疏割解。这种我们称为"Cheeger型"的近似在非均匀情形下是否可实现?我们证明,假设唯一游戏猜想,对于一般的HH,答案是否定的。此外,即使HH是某个顶点子集上的完全图,Leighton-Rao线性规划松弛和谱松弛也无法找到这样的近似。然而,使用半定规划,只要HH的邻接矩阵秩为1,我们就可以在多项式时间内找到Cheeger型近似。(这包括HH是某个顶点子集上的完全图的情形。)

关键词

引用

@article{arxiv.1303.2730,
  title  = {Is Cheeger-type Approximation Possible for Nonuniform Sparsest Cut?},
  author = {Luca Trevisan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.2730},
  year   = {2013}
}