We consider the problem of maintaining an approximate maximum independent set of geometric objects under insertions and deletions. We present data structures that maintain a constant-factor approximate maximum independent set for broad classes of fat objects in $d$ dimensions, where $d$ is assumed to be a constant, in sublinear \textit{worst-case} update time. This gives the first results for dynamic independent set in a wide variety of geometric settings, such as disks, fat polygons, and their high-dimensional equivalents. Our result is obtained via a two-level approach. First, we develop a dynamic data structure which stores all objects and provides an approximate independent set when queried, with output-sensitive running time. We show that via standard methods such a structure can be used to obtain a dynamic algorithm with \textit{amortized} update time bounds. Then, to obtain worst-case update time algorithms, we develop a generic deamortization scheme that with each insertion/deletion keeps (i) the update time bounded and (ii) the number of changes in the independent set constant. We show that such a scheme is applicable to fat objects by showing an appropriate generalization of a separator theorem. Interestingly, we show that our deamortization scheme is also necessary in order to obtain worst-case update bounds: If for a class of objects our scheme is not applicable, then no constant-factor approximation with sublinear worst-case update time is possible. We show that such a lower bound applies even for seemingly simple classes of geometric objects including axis-aligned rectangles in the plane.


翻译:我们考虑的是保持大约最独立的一组插入和删除的几何对象的问题。 我们提出数据结构, 维持一个不变因素, 大致为最独立的, 以美元为维度, 假设美元是一个常数, 在亚线性\ textit{ worst- case} 更新时间中, 以亚线性 \ textit{ worst- case} 更新时间。 这为动态独立设置提供了初步结果, 包括磁盘、 脂肪多边形及其高等量。 我们的结果是通过两个层次的方法获得的。 首先, 我们开发一个动态数据结构, 保存所有对象, 并在询问时提供一个大致独立的独立的、 独立的、 且对输出敏感、 运行时间的时间范围 。 我们通过标准方法显示, 这种结构可以用来获得动态的算法, 在最坏的情况下更新时间算法, 我们开发了一个通用的解析法, 在最差的每个插入/ 直线上都保持( i) 更新时间, 并且 (ii) 在独立设置的直径性对象中, 显示一个最差的直径性的直径性天体更新。 我们显示, 直径性的直径性的直线性计划是用来显示, 直径性的直线性的直线性的直系, 以显示我们的直线性平至直线性向直线性向的直线性, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
41+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+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
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月14日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月13日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月13日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月12日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月10日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
41+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+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
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月14日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月13日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月13日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月12日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月10日
Geometric Graph Convolutional Neural Networks
Arxiv
10+阅读 · 2019年9月11日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员