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树的类树捷径化

数据结构与算法 2025-12-22 v2

摘要

树的稀疏捷径化——等价于具有有界跳直径的树度量的稀疏1-生成子——自[Yao82, Cha87, AS87, BTS94]的开创性工作以来已被广泛研究(在不同的名称和设置下),最初是受范围查询、在线树乘积和最小生成树验证等应用的启发。这些构造也通过已知的低失真嵌入结果从树推广到其他图族。[Yao82, Cha87, AS87, BTS94]的工作建立了树捷径化的跳直径与稀疏度(或平均度)之间的紧密权衡,并暗示了对于nn节点树,存在稀疏度为O(logn)O(\log^* n)的常数跳捷径化。尽管其稀疏度很小,但所有已知的常数跳捷径化都包含密集子图(稀疏度为Ω(logn)\Omega(\log n)),这对许多应用来说是一个显著的缺点。我们发起了对“类树”的常数跳树捷径化的系统性研究。我们关注两个被充分研究的、衡量图与树距离的图参数:树状度和树宽。我们的贡献是双重的。* 树的类树捷径化的新上下界,包括对于所有高达O(loglogn)O(\log\log n)的跳直径,跳直径与树宽之间的最优权衡。我们还为更大的kk值提供了一个下界,这共同产生了对于所有跳直径值,跳直径×树宽=Ω((loglogn)2)\text{跳直径}\times \text{树宽} = \Omega((\log\log n)^2),解决了[FL22, Le23]的一个开放问题。[...]

关键词

引用

@article{arxiv.2510.14918,
  title  = {Tree-Like Shortcuttings of Trees},
  author = {Hung Le and Lazar Milenković and Shay Solomon and Cuong Than},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14918},
  year   = {2025}
}

备注

Updated intro. Added figures