One of the most basic graph problems, All-Pairs Shortest Paths (APSP) is known to be solvable in $n^{3-o(1)}$ time, and it is widely open whether it has an $O(n^{3-\epsilon})$ time algorithm for $\epsilon > 0$. To better understand APSP, one often strives to obtain subcubic time algorithms for structured instances of APSP and problems equivalent to it, such as the Min-Plus matrix product. A natural structured version of Min-Plus product is Monotone Min-Plus product which has been studied in the context of the Batch Range Mode [SODA'20] and Dynamic Range Mode [ICALP'20] problems. This paper improves the known algorithms for Monotone Min-Plus Product and for Batch and Dynamic Range Mode, and establishes a connection between Monotone Min-Plus Product and the Single Source Replacement Paths (SSRP) problem on an $n$-vertex graph with potentially negative edge weights in $\{-M, \ldots, M\}$. SSRP with positive integer edge weights bounded by $M$ can be solved in $\tilde{O}(Mn^\omega)$ time, whereas the prior fastest algorithm for graphs with possibly negative weights [FOCS'12] runs in $O(M^{0.7519} n^{2.5286})$ time, the current best running time for directed APSP with small integer weights. Using Monotone Min-Plus Product, we obtain an improved $O(M^{0.8043} n^{2.4957})$ time SSRP algorithm, showing that SSRP with constant negative integer weights is likely easier than directed unweighted APSP, a problem that is believed to require $n^{2.5-o(1)}$ time. Complementing our algorithm for SSRP, we give a reduction from the Bounded-Difference Min-Plus Product problem studied by Bringmann et al. [FOCS'16] to negative weight SSRP. This reduction shows that it might be difficult to obtain an $\tilde{O}(M n^{\omega})$ time algorithm for SSRP with negative weight edges, thus separating the problem from SSRP with only positive weight edges.


翻译:最基本的图表问题之一, All-Pairs Phost Path( APSP) 。 已知的是, N- Plus 的比重在$n ⁇ 3- o(1) 美元时间里可以溶解, 而且对于 $\ epsilon > 0美元来说它是否具有$O (n ⁇ 3-\ SP) 美元的时间算法。 为了更好地理解 APSP, 人们常常努力为 APSP 的结构化实例和类似它的问题获得亚缩时间算法。 比如 Min- Plus 矩阵产品。 Min- Plus 的自然结构化版本是 Monotone Min- Plus 的比重( Minal- Plus 美元 美元 美元 美元 的比重, 因此在 Bnotone- Plusion Procial Productions a modal dislation, modeliscial- mlations a proad the mn- model preal tiquenal time ral_M_M} lives a moto mocils licils a licils a lison- licial licils li licial licils licils disl list

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
84+阅读 · 2020年12月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2018年8月28日
计算机视觉的不同任务
专知
5+阅读 · 2018年8月27日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
VIP会员
相关资讯
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2018年8月28日
计算机视觉的不同任务
专知
5+阅读 · 2018年8月27日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员