พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ "อุตสาหกรรม" ส่วนขยายที่ไม่สมดุล


24

ฉันกำลังมองหาส่วนขยายที่ไม่สมดุลซึ่ง "ดี" และ "ประหยัดพื้นที่" โดยเฉพาะกราฟสองฝ่ายซ้ายปกติ , , , ด้วยองศาซ้ายG=(A,B,E)| B | = m d|A|=n|B|=mdเป็น -expander ถ้าใด ๆS ของ ขนาดสูงสุดkจำนวนเพื่อนบ้านที่แตกต่างของSในBอย่างน้อย( 1 - ϵ ) d | S | . เป็นที่ทราบกันดีว่าวิธีความน่าจะเป็นนั้นให้กราฟกับd = O(k,ϵ)SAkSB(1ϵ)d|S|และม. = O ( k ล็อก( n / k ) / ε 2 ) อย่างไรก็ตามหนึ่งต้องการพื้นที่ O ( n d )เพื่อจัดเก็บกราฟดังกล่าว นอกจากนี้ยังต้องเข้าถึงที่เก็บข้อมูลนี้เมื่อทำอะไรกับกราฟซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายเช่นกัน เป็นการดีที่คนหนึ่งต้องการการก่อสร้างที่ชัดเจน อย่างไรก็ตามเท่าที่ฉันรู้สิ่งก่อสร้างที่รู้จักบรรลุพารามิเตอร์ที่ยังค่อนข้างไกลจากด้านบน (อย่างน้อยก็พิสูจน์ได้)d=O(log(n/k)/ϵ)m=O(klog(n/k)/ϵ2)O(nd)

คำถามของฉัน: มีสิ่งปลูกสร้างอื่น ๆ ที่อาจไม่ชัดเจนซึ่งบรรลุขอบเขต "ใกล้" กับสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น แต่ใช้ "น้อยกว่า" อย่างมีนัยสำคัญกว่าพื้นที่ ?O(nd)

ฉันกำลังมองหาคำตอบในสามหมวดหมู่นี้: (a) ทฤษฎีบท (b) การคาดการณ์ (c) การสังเกตและ "สงคราม - เรื่องราว" เช่น "เราทำสิ่งนี้และมันดูเหมือนว่าจะทำงาน (เรียงลำดับ)" นั่นคือตัวขยาย "อุตสาหกรรม" นั้นใช้ได้ ฉันชอบ (a) มากกว่า (b) และ (b) มากกว่า (c) แต่คนขอทานไม่สามารถเป็นผู้เลือกได้ :)

นี่คือตัวอย่างของการก่อสร้างประเภท (c) ใช้สุ่มเชิงเส้นฟังก์ชันแฮชเอชฉัน : [ n ] [ M ] (สมัยม. ) และเชื่อมต่อจุดสุดยอดในแต่ละฉันไปชั่วโมง1 ( ฉัน) ... เอชd ( ฉัน ) ฉันและนักเรียนของฉันทำการทดลองบางอย่างกับมันและดูเหมือนว่าจะทำงานได้ดี มีทฤษฏีหรือการคาดเดาเกี่ยวกับสิ่งนี้หรือสิ่งปลูกสร้างที่เกี่ยวข้องหรือไม่?dชั่วโมงผม:[n][ม.]ม.ผมชั่วโมง1(ผม)...ชั่วโมงd(ผม)

ขอบคุณ!


2
นี่เป็นคำถามที่ดี แต่ดูเหมือนไม่มีคำตอบ! ไม่มีใครใช้อุปกรณ์ขยายภาพอื่น ๆ นอกจากเป็นไม้กายสิทธิ์ที่จะทำให้บทพิสูจน์ทำงานได้หรือไม่? ฉันคิดว่ากราฟ Ramanujan บางประเภทนั้นค่อนข้างง่ายในการสร้าง
András Salamon

2
กราฟ Ramanujan นั้นค่อนข้างง่ายในการสร้าง แต่ก็มีความสมดุลเช่น m = n
Piotr

คุณเคยดูการก่อสร้างของ Guruswami-Umans-Vadhan บ้างไหม? ฉันสงสัยว่าทำไมมันไม่ตอบสนองความต้องการของคุณ
Zeyu

คำตอบ:


10

Eickmeyer และ Grohe (2010)พิสูจน์ว่าการก่อสร้างผู้สมัครของคุณสามารถทำอย่างชัดเจน: ใช้ค่อนข้าง linearly อิสระฟังก์ชันแฮชเชิงเส้นเอช1 , ... , และจุดซ้ายเชื่อมต่อvมีจุดขวาเอช1 ( วี) , ... , ( โวลต์ ) Eickmeyer และ Grohe แสดงให้เห็นว่าการก่อสร้างนี้ให้( k , ϵ ) - ผู้ที่มีองศาซ้ายd = k ( t - 1 )dh1,,hdโวลต์h1(v),,hd(v)(k,ϵ)เมื่อใดก็ตามที่ tเป็นจำนวนเต็มชุดจุดสุดยอดด้านซ้ายมีขนาด n = q tชุดจุดสุดยอดด้านขวามีขนาด m = d qและ q > dเป็นพลังสำคัญ ฟังก์ชันแฮช h 1 , , h dได้รับการคัดเลือกในลักษณะที่ว่า tใด ๆของพวกเขานั้นมีความเป็นอิสระในเชิงเส้นตรงd=k(t1)/(2ϵ)tn=qtm=dqq>dh1,,hdt


5

ฉันคิดว่าการสำรวจ / พูดคุยโดย Avi Wigderson อาจช่วยคำถามของคุณได้ นี่คือสไลด์จากการพูดคุยล่าสุด: Expander สอนมิถุนายน 2010 สิ่งปลูกสร้างเริ่มต้นในหน้า 40

เกี่ยวกับความซับซ้อนของพื้นที่ฉันคิดว่ามันจะมีประโยชน์ถ้าคุณระบุการดำเนินการที่คุณต้องทำบนกราฟ ถ้าฉันไม่เข้าใจผิดบางสิ่งปลูกสร้างอนุญาตการดำเนินการเช่นการคำนวณพื้นที่ใกล้เคียงใน logspace

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.