For a permutation $\pi:[k] \to [k]$, a function $f:[n] \to \mathbb{R}$ contains a $\pi$-appearance if there exists $1 \leq i_1 < i_2 < \dots < i_k \leq n$ such that for all $s,t \in [k]$, it holds that $f(i_s) < f(i_t)$ if and only if $\pi(s) < \pi(t)$. The function is $\pi$-free if it has no $\pi$-appearances. In this paper, we investigate the problem of testing whether an input function $f$ is $\pi$-free or whether $f$ differs on at least $\varepsilon n$ values from every $\pi$-free function. This problem is a generalization of the well-studied monotonicity testing and was first studied by Newman, Rabinovich, Rajendraprasad and Sohler (Random Structures and Algorithms 2019). We show that for all constants $k \in \mathbb{N}$, $\varepsilon \in (0,1)$, and permutation $\pi:[k] \to [k]$, there is a one-sided error $\varepsilon$-testing algorithm for $\pi$-freeness of functions $f:[n] \to \mathbb{R}$ that makes $\tilde{O}(n^{o(1)})$ queries. We improve significantly upon the previous best upper bound $O(n^{1 - 1/(k-1)})$ by Ben-Eliezer and Canonne (SODA 2018). Our algorithm is adaptive, while the earlier best upper bound is known to be tight for nonadaptive algorithms.
翻译:对于 $\ pi: [k]\ t [k] 美元, 一个函数 $f: [n]\ to\\ mathb{R}$, 如果存在 1\leq i_ 1 < i_ 2 < dots < i_k\leq n$, 那么对于所有 $, t\ k] 美元来说, 美元( i_ s) < f( de_ t) 美元( f) 美元( i_ t), 只有当 美元( i) 美元( t) 美元( t) 时, 函数 美元( t) 美元( t_ t) 美元( f) 美元( f) 美元( t) 美元( t) 美元( t) 美元( t) 美元( t), 美元( t) 美元( t) 美元( t) 。 如果有 美元( t) 美元( t), 则此函数为 美元( t) 美元( t) 美元( t) 美元( t) 美元( t) 美元( 美元) 美元( 美元( 美元) 美元( 美元) 美元) 美元( Rbirnrnrn) 、 l) 美元( d) 和 (a) 美元) 美元(l) 美元) 美元) 美元(l) 美元(l) 美元) 美元(d) 美元(l) 美元(l) 美元(l)