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多项式时间内的最优顶点容错spanner

数据结构与算法 2020-11-03 v3

摘要

近期的研究已确定了顶点容错spanner在存在性意义上的最优规模界限:对于任意正整数kk,每个nn节点图都有一个关于ff个顶点故障具有弹性的(2k1)(2k-1)-spanner,其边数为O(f11/kn1+1/k)O(f^{1-1/k} n^{1+1/k}),并且存在输入图示例表明该界限无法改进。然而,这些证明通过分析某个指数时间贪心算法输出的spanner来工作。在本工作中,我们给出首个能生成最优规模顶点容错spanner且运行于多项式时间的算法。具体而言,我们给出一个随机算法,其耗时O~(f11/kn2+1/k+mf2)\widetilde{O}\left( f^{1-1/k} n^{2+1/k} + mf^2\right)。我们还将算法去随机化,给出一个具有类似界限的确定性算法。相较此前唯一已知的用于构造最优顶点容错spanner的算法[Bodwin-Patel PODC '19],这反映了运行时间的指数级改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.08401,
  title  = {Optimal Vertex Fault-Tolerant Spanners in Polynomial Time},
  author = {Greg Bodwin and Michael Dinitz and Caleb Robelle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.08401},
  year   = {2020}
}

备注

Appears in SODA 2021. Corrects some references, answers reviewer comments