This paper presents efficient distributed algorithms for a number of fundamental problems in the area of graph sparsification: We provide the first deterministic distributed algorithm that computes an ultra-sparse spanner in $\textrm{polylog}(n)$ rounds in weighted graphs. Concretely, our algorithm outputs a spanning subgraph with only $n+o(n)$ edges in which the pairwise distances are stretched by a factor of at most $O(\log n \;\cdot\; 2^{O(\log^* n)})$. We provide a $\textrm{polylog}(n)$-round deterministic distributed algorithm that computes a spanner with stretch $(2k-1)$ and $O(nk + n^{1 + 1/k} \log k)$ edges in unweighted graphs and with $O(n^{1 + 1/k} k)$ edges in weighted graphs. We present the first $\textrm{polylog}(n)$-round randomized distributed algorithm that computes a sparse connectivity certificate. For an $n$-node graph $G$, a certificate for connectivity $k$ is a spanning subgraph $H$ that is $k$-edge-connected if and only if $G$ is $k$-edge-connected, and this subgraph $H$ is called sparse if it has $O(nk)$ edges. Our algorithm achieves a sparsity of $(1 + o(1))nk$ edges, which is within a $2(1 + o(1))$ factor of the best possible.
翻译:本文展示了用于图形垃圾化领域一些基本问题的高效分布算法 : 我们提供了第一个以 $\ textrm{polylog} (n) 以加权图形计算超扭曲的分布算法 。 具体地说, 我们的算法输出出一个覆盖子图, 其边距只有 $+o(n) 的边缘, 其对称距离以 $( log n\ \ ;\ cdot\ ; 2\\ h( log) n} 美元 。 我们提供了第一个确定式分布算法, 以 $\ textrm{polylog} (n) 美元计算出超扭曲的分布算法, 用 $( 2k-1 美元) 和 $(n) + n+ n+ + 1/ k}\ log k) 的边距, 其边距以 $( n( n) + 1 + 1/ k) 美元 ; 在加权图表中, 我们展示了第一个确定 $ ( $ (美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 和 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元, 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 美元 。