The Voronoi diagrams technique was introduced by Cabello to compute the diameter of planar graphs in subquadratic time. We present novel applications of this technique in static, fault-tolerant, and partially-dynamic undirected unweighted planar graphs, as well as some new limitations. 1. In the static case, we give $n^{3+o(1)}/D^2$ and $\tilde{O}(n\cdot D^2)$ time algorithms for computing the diameter of a planar graph $G$ with diameter $D$. These are faster than the state of the art $\tilde{O}(n^{5/3})$ when $D<n^{1/3}$ or $D>n^{2/3}$. 2. In the fault-tolerant setting, we give an $n^{7/3+o(1)}$ time algorithm for computing the diameter of $G\setminus \{e\}$ for every edge $e$ in $G$ (the replacement diameter problem). Compared to the naive $\tilde{O}(n^{8/3})$ time algorithm that runs the static algorithm for every edge. 3. In the incremental setting, where we wish to maintain the diameter while while adding edges, we present an algorithm with total running time $n^{7/3+o(1)}$. Compared to the naive $\tilde{O}(n^{8/3})$ time algorithm that runs the static algorithm after every update. 4. We give a lower bound (conditioned on the SETH) ruling out an amortized $O(n^{1-\varepsilon})$ update time for maintaining the diameter in {\em weighted} planar graph. The lower bound holds even for incremental or decremental updates. Our upper bounds are obtained by novel uses and manipulations of Voronoi diagrams. These include maintaining the Voronoi diagram when edges of the graph are deleted, allowing the sites of the Voronoi diagram to lie on a BFS tree level (rather than on boundaries of $r$-division), and a new reduction from incremental diameter to incremental {\em distance oracles} that could be of interest beyond planar graphs. Our lower bound is the first lower bound for a dynamic planar graph problem that is conditioned on the SETH.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月19日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月19日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月18日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6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
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员