Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2510.21327

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 数据结构与算法

arXiv:2510.21327 (cs)
[提交于 2025年10月24日 ]

标题: 关于分布式边着色和定向问题的复杂性

标题: On the Complexity of Distributed Edge Coloring and Orientation Problems

Authors:Sebastian Brandt, Fabian Kuhn, Zahra Parsaeian
摘要: 在 LOCAL 模型中理解随机性在解决局部可检查标签 (LCL) 问题中的作用,一直是近年来分布式图算法研究的首要任务之一。 对于有界度图中的 LCL 问题,已知随机性不能比多项式更有效,除了一个例外情况:如果某个 LCL 问题的确定性复杂度在$\Omega(\log n)$中,而其随机复杂度在$o(\log n)$中,则其随机复杂度保证在$poly(\log \log n)$中。 然而,关于确定性复杂度为$\Omega(\log n)$的\emph{哪个}问题是否可以使用随机化指数级更快地解决的基本问题仍然悬而未决。 我们通过研究一种简单但自然的 LCL 问题类来朝着回答这个问题迈出一步:所谓的度分裂问题。 这些问题有两种类型:边需要被染成$2$种颜色的着色问题,以及每条边需要被定向的方向问题。 对于$\Delta$-正则图(其中$\Delta=O(1)$),我们得到以下结果。 - 我们给出了所有问题的随机复杂性的精确描述,这些问题需要将边用两种颜色,比如红色和蓝色进行着色,并且具有确定性复杂度$O(\log n)$。 - 对于边定向问题,我们给出了具有随机复杂度$\Omega(\log n)$的问题和具有随机复杂度$poly\log\log n$的问题的部分描述。 虽然我们的结果在$\Delta$-正则情况下最清晰,但我们的算法自然可以推广到最大度为$\Delta$的一般图中任意度数的节点$d<\Delta$。
摘要: Understanding the role of randomness when solving locally checkable labeling (LCL) problems in the LOCAL model has been one of the top priorities in the research on distributed graph algorithms in recent years. For LCL problems in bounded-degree graphs, it is known that randomness cannot help more than polynomially, except in one case: if the deterministic complexity of an LCL problem is in $\Omega(\log n)$ and its randomized complexity is in $o(\log n)$, then the randomized complexity is guaranteed to be $poly(\log \log n)$. However, the fundamental question of \emph{which} problems with a deterministic complexity of $\Omega(\log n)$ can be solved exponentially faster using randomization still remains wide open. We make a step towards answering this question by studying a simple, but natural class of LCL problems: so-called degree splitting problems. These problems come in two varieties: coloring problems where the edges of a graph have to be colored with $2$ colors and orientation problems where each edge needs to be oriented. For $\Delta$-regular graphs (where $\Delta=O(1)$), we obtain the following results. - We gave an exact characterization of the randomized complexity of all problems where the edges need to be colored with two colors, say red and blue, and which have a deterministic complexity of $O(\log n)$. - For edge orientation problems, we give a partial characterization of the problems that have a randomized complexity of $\Omega(\log n)$ and the problems that have a randomized complexity of $poly\log\log n$. While our results are cleanest to state for the $\Delta$-regular case, all our algorithms naturally generalize to nodes of any degree $d<\Delta$ in general graphs of maximum degree $\Delta$.
主题: 数据结构与算法 (cs.DS)
引用方式: arXiv:2510.21327 [cs.DS]
  (或者 arXiv:2510.21327v1 [cs.DS] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.21327
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Zahra Parsaeian [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 10 月 24 日 10:38:20 UTC (418 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs.DS
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-10
切换浏览方式为:
cs

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号