中文

啃食长圈:最优时间内的动态(与静态)边染色

数据结构与算法 2023-11-07 v1

摘要

我们考虑在具有 nn 个节点且最大度至多为 Δ\Delta 的动态图 GG 中维护 (1+ϵ)Δ(1+\epsilon)\Delta-边染色的问题。最先进的更新时间为 Oϵ(polylog(n))O_\epsilon(\text{polylog}(n)),由 Duan、He 和 Zhang [SODA'19] 以及 Christiansen [STOC'23] 给出,更精确地说是 O(log7n/ϵ2)O(\log^7 n/\epsilon^2),其中 Δ=Ω(log2n/ϵ2)\Delta = \Omega(\log^2 n / \epsilon^2)。由此产生如下自然问题:该任务算法的最佳可能更新时间是什么?更具体地,\textbf{我们能否将其一路降至某个常数}(对于常数 ϵ\epsilon)?此问题与问题的\emph{静态}时间壁垒一致:即便对于 (2Δ1)(2\Delta-1)-染色,也只有一个朴素的 O(mlogΔ)O(m \log \Delta) 时间算法。我们肯定地回答了这一基本问题,给出了一个动态 (1+ϵ)Δ(1+\epsilon)\Delta-边染色算法,其更新时间为 O(log4(1/ϵ)/ϵ9)O(\log^4 (1/\epsilon)/\epsilon^9),前提是 Δ=Ωϵ(polylog(n))\Delta = \Omega_\epsilon(\text{polylog}(n))。作为推论,我们也得到了首个线性时间(对于常数 ϵ\epsilon)的\emph{静态} (1+ϵ)Δ(1+\epsilon)\Delta-边染色算法;特别地,我们实现了 O(mlog(1/ϵ)/ϵ2)O(m \log (1/\epsilon)/\epsilon^2) 的运行时间。我们通过将 Bhattacharya、Grandoni 和 Wajc [SODA'21] 的 \textsc{Nibble} 算法的一个变体与 Kulkarni、Liu、Sah、Sawhney 和 Tarnawski [STOC'22] 的子采样技术仔细结合,得到了上述结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03267,
  title  = {Nibbling at Long Cycles: Dynamic (and Static) Edge Coloring in Optimal Time},
  author = {Sayan Bhattacharya and Martín Costa and Nadav Panski and Shay Solomon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03267},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted at SODA 2024