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倍增度量的近等距终端嵌入

数据结构与算法 2018-02-23 v1 计算几何

摘要

给定度量空间 (X,d)(X,d)、终端集合 KXK\subseteq X 与参数 t1t\ge 1,我们考虑度量结构(如 spanner、距离预言、到赋范空间的嵌入),其以至多 tt 的因子保持 K×XK\times X 中所有对的距离,且具小尺寸(如 spanner 的边数、嵌入的维数)。尽管此类终端(亦称 source-wise)度量结构在若干设定下已知存在,目前尚无失真接近 1 的终端 spanner 或嵌入,即 t=1+ϵt=1+\epsilon(对某小的 0<ϵ<10<\epsilon<1)。此处我们为倍增度量设计了此类终端度量结构,并表明本质上任何失真 1+ϵ1+\epsilon、尺寸 s(X)s(|X|) 的度量结构都有其终端对应物,失真 1+O(ϵ)1+O(\epsilon)、尺寸 s(K)+1s(|K|)+1。特别地,对 nn 个点的任意倍增度量、 k=o(n)k=o(n) 个终端的集合与常数 0<ϵ<10<\epsilon<1,存在:(1) 对 K×XK\times X 中成对拉伸 1+ϵ1+\epsilon 的 spanner,具 n+o(n)n+o(n) 条边。(2) 对 K×XK\times X 中成对拉伸 1+ϵ1+\epsilon 的标号方案,标号大小 logk\approx \log k。(3) 到 d\ell_\infty^d 中对 K×XK\times X 中成对失真 1+ϵ1+\epsilon 的嵌入,其中 d=O(logk)d=O(\log k)。此外令人惊讶的是,后两个结果在仅 KK 为倍增度量而 XX 可为任意时亦适用。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.07967,
  title  = {Near Isometric Terminal Embeddings for Doubling Metrics},
  author = {Michael Elkin and Ofer Neiman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.07967},
  year   = {2018}
}