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Max-$k$AND 问题的遗忘算法

数据结构与算法 2023-05-09 v1

摘要

受近期关于约束满足问题(CSPs)流式算法工作的启发,我们定义并分析了 Max-kkAND 问题的遗忘算法。这推广了 Feige 与 Jozeph(Algorithmica '15)对 Max-DICUT(Max-22AND 的特例)遗忘算法的定义。遗忘算法仅依据称为变量偏置(bias)的量以一定概率对每个变量进行舍入。对每个遗忘算法,我们设计一个所谓“因子揭示线性规划”(LP)以刻画其最坏情况实例,推广了 Feige 与 Jozeph 针对 Max-DICUT 的一个 LP。继而,不同于他们的工作,我们对这些(无穷多个!)LP 进行了完全显式分析。特别地,我们证明对所有 kk,Max-kkAND 的遗忘算法可证明地优于我们称为“超遗忘”(superoblivious)算法的一个特殊子类。我们的结果对流式算法有意义:推广 Saxena、Singer、Sudan 与 Velusamy(SODA'23)关于 Max-DICUT 的结果,我们证明对无穷多 CSP 流式模型间的某些分离结果成立:对每个 kk,已知在 o(n)o(\sqrt n) 空间内最优的 Max-kkAND 的 O(logn)O(\log n) 空间草图算法可在(a)随机顺序假设下的 O(logn)O(\log n) 空间,以及(b)最大度-DD 假设下的 O(n11/kD1/k)O(n^{1-1/k} D^{1/k}) 空间中被击败。即便在先前已知的 Max-DICUT 情形,我们的解析证明也给出了这些分离结果更完整、无需计算机的图景。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.04438,
  title  = {Oblivious algorithms for the Max-$k$AND Problem},
  author = {Noah G. Singer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04438},
  year   = {2023}
}

备注

29 pages, 1 table. In submission