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面向生成跳数约束的 s-t 简单路径图

数据结构与算法 2023-04-26 v1

摘要

图已广泛应用于现实世界应用中,其中调查顶点间关系是一项重要任务。本文研究生成k跳约束的s-t简单路径图的问题,即由顶点s到顶点t长度不大于k的所有简单路径构成的子图。据我们所知,我们首次形式化该问题并证明了其在有向图上的NP困难性。为应对这一挑战性问题,我们提出一种名为EVE的高效算法,其利用边逐一检验的范式而非穷举枚举所有路径。借助出现在顶点对间所有简单路径中的本质顶点,EVE区分必定(或必定不)包含于目标简单路径图中的边,在时间代价 O(k2E)\mathcal{O}(k^2|E|) 内产生紧致的上界图。每条剩余的未确定边被进一步验证以给出精确答案。我们在15个真实网络上进行了大量实验。结果表明EVE以数个数量级显著优于所有基线。此外,将EVE作为内置模块,最先进的跳数约束简单路径枚举可被加速多达一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.12656,
  title  = {Towards Generating Hop-constrained s-t Simple Path Graphs},
  author = {Yuzheng Cai and Siyuan Liu and Weiguo Zheng and Xuemin Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12656},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by SIGMOD 2023