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统一超对数动态Cell-Probe下界图景

计算复杂性 2025-10-21 v1 数据结构与算法

摘要

我们证明了一个通用的转换定理,将乘积分布上的单向通信下界转换为动态cell-probe下界。具体来说,我们考虑[Pat10]中考虑的一类问题,其中:1. S1,,Sm{0,1}nS_1, \ldots, S_m \in \{0, 1\}^n 是给定且公开已知的。2. T{0,1}nT \in \{0, 1\}^n 是一个更新序列,每次更新耗时 tut_u。3. 对于给定的 Q[m]Q \in [m],我们必须在 tqt_q 时间内输出 f(SQ,T)f(S_Q, T)。我们的主要结果表明,对于一个“困难”函数 ff,即在 SQS_QTT 的某个乘积分布(例如均匀分布)下,通过单向通信难以获得优于随机猜测的非平凡优势,那么上述显式动态cell-probe问题必须满足:如果 m=Ω(n0.99)m = \Omega(n^{0.99}),则 max{tu,tq}Ω~(log3/2(n))\max \{ t_u, t_q \} \geq \tilde{\Omega}(\log^{3/2}(n))。该结果将[LWY20]和[LY25]中的超对数动态数据结构下界扩展并统一到一个更通用的框架中。从技术角度看,我们的方法将[LWY20]和[LY25]中发展的单元采样和chronogram技术与[KW20]和[Ko25]中新的静态数据结构下界方法相结合,从而将所有已知的最先进的cell-probe下界技术合并为一个。作为我们方法的直接结果,我们针对多相问题[Pat10]建立了超对数下界,该问题中数据结构输出SQS_QTT的内积(模2)。我们推测这种通用方法在证明超对数动态cell-probe下界方面有进一步的应用。我们列出了我们通用方法的一些示例应用,包括一种使用平均最小熵针对乘积分布的小优势协议建立单向通信下界的新技术,这可能具有独立的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.17717,
  title  = {Unifying the Landscape of Super-Logarithmic Dynamic Cell-Probe Lower Bounds},
  author = {Young Kun Ko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17717},
  year   = {2025}
}

备注

38 pages