In this paper we show a deterministic parallel all-pairs shortest paths algorithm for real-weighted directed graphs. The algorithm has $\tilde{O}(nm+(n/d)^3)$ work and $\tilde{O}(d)$ depth for any depth parameter $d\in [1,n]$. To the best of our knowledge, such a trade-off has only been previously described for the real-weighted single-source shortest paths problem using randomization [Bringmann et al., ICALP'17]. Moreover, our result improves upon the parallelism of the state-of-the-art randomized parallel algorithm for computing transitive closure, which has $\tilde{O}(nm+n^3/d^2)$ work and $\tilde{O}(d)$ depth [Ullman and Yannakakis, SIAM J. Comput. '91]. Our APSP algorithm turns out to be a powerful tool for designing efficient planar graph algorithms in both parallel and sequential regimes. One notable ingredient of our parallel APSP algorithm is a simple deterministic $\tilde{O}(nm)$-work $\tilde{O}(d)$-depth procedure for computing $\tilde{O}(n/d)$-size hitting sets of shortest $d$-hop paths between all pairs of vertices of a real-weighted digraph. Such hitting sets have also been called $d$-hub sets. Hub sets have previously proved especially useful in designing parallel or dynamic shortest paths algorithms and are typically obtained via random sampling. Our procedure implies, for example, an $\tilde{O}(nm)$-time deterministic algorithm for finding a shortest negative cycle of a real-weighted digraph. Such a near-optimal bound for this problem has been so far only achieved using a randomized algorithm [Orlin et al., Discret. Appl. Math. '18].


翻译:在本文中, 我们展示了一种确定性平行所有 pair 最短路径算法, 用于真正加权的图表。 此外, 算法有 $\ tilde{ O} (n+ (n/ d) 3) 工作 和 $\ tilde{ O} (d) 任何深度参数的深度 $d\ $[ 1 美元] (d) (d) 美元 。 据我们所知, 这种交易只是用随机化来描述真实加权的单一来源最短路径问题 [Bringmann etalrial. decalP'17] 。 此外, 算法的数学- tal- dilent 的平行路径的平行路径(n) (n+ (n) (n) d) (n d) (n- d) (n- dild) 计算过渡关闭时, 我们的 AS- directrial- deal ral ral ral ral. a mill. frode a frode ex- deal- developmental. a proal_ a messal_ a messal_ a messal_ a messal_ a messal_ a mess a messal_ a messal_ a messal_ a messal_ a exal_ exal_ exal_ a exal_ exal_ exal_ exal_ latal___ exal_ lad a a exal_ a extal_ a latal_ a exal_ a exal_ lad a a a a a a a a ex____ a a a a a a a a a a a a a a a a exal_ exald pald pald pald a exald a pald a ex_ a ladaldald a exal_ ex_ ex a a a a a a a a a a a a a ex a lad a lad a exal_ exal_ exal_ exal_ exal_ exal_ ex ex a fal_ ex a

0
下载
关闭预览

相关内容

简称 哈工大,创建于1920年,是C9联盟成员之一,国内工科顶尖高校。1999年成为首批九所985工程院校之一,校训是“规格严格,功夫到家”。
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
124+阅读 · 2020年11月20日
最新《高级算法》Advanced Algorithms,176页pdf
专知会员服务
90+阅读 · 2020年10月22日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
25+阅读 · 2019年10月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
273+阅读 · 2019年10月9日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月8日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月5日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
124+阅读 · 2020年11月20日
最新《高级算法》Advanced Algorithms,176页pdf
专知会员服务
90+阅读 · 2020年10月22日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
25+阅读 · 2019年10月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
273+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员