计算机科学 > 数据结构与算法
[提交于 2025年10月28日
(v1)
,最后修订 2025年10月30日 (此版本, v2)]
标题: 重新激发Thorup的捷径猜想
标题: Reviving Thorup's Shortcut Conjecture
摘要: 我们旨在复兴Thorup关于存在具有理想大小-直径权衡的可达性捷径的猜想[Thorup, WG'92]。 Thorup最初询问,给定任何图$G=(V,E)$,有$m$条边,我们能否添加$m^{1+o(1)}$条“捷径”边$E_+$,来自$G$的传递闭包$E^*$,使得对于所有$(u,v)\in E^*$,$\text{dist}_{G_+}(u,v) \leq m^{o(1)}$,其中$G_+=(V,E\cup E_+)$。 该猜想被Hesse [Hesse, SODA'03]反驳,随后几年来人们进行了大量努力以优化下界。 在本文中,我们注意到虽然Hesse反驳了Thorup猜想的字面意思,但他的工作~[Hesse, SODA'03]——以及所有后续工作——并未反驳该猜想的精神,该精神应允许$G_+$包含新的(捷径)边和新的Steiner顶点。 我们的结果如下。 (1) 在积极方面,我们提出了显式的攻击方法,当允许Steiner顶点时,可以打破所有已知的捷径下界。 (2) 在消极方面,我们排除了理想的$m^{1+o(1)}$大小、$m^{o(1)}$直径的捷径,其“厚度”为$t=o(\log n/\log \log n)$,这意味着任何路径都不能包含$t$个连续的Steiner顶点。 (3) 我们提出一个候选困难实例,作为解决修订版Thorup猜想的下一步。 最后,我们展示了有希望的含义。 计算一种近似保持距离或流的捷径的推广的几乎最优并行算法,意味着对于精确捷径路径和精确最大流的几乎最优并行算法具有$m^{o(1)}$的深度。 当前最先进的算法在$n^{1/2+o(1)}$ [Rozhoň, Haeupler, Martinsson, STOC'23] 和$m^{1+o(1)}$ [Chen, Kyng, Liu, FOCS'22] 上的深度要差得多。
文献和引用工具
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
推荐器和搜索工具
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.