We provide evidence that computing the maximum flow value between every pair of nodes in a directed graph on $n$ nodes, $m$ edges,and capacities in the range $[1..n]$, which we call the All-Pairs Max-Flow problem, cannot be solved in time that is significantly faster (i.e., by a polynomial factor) than $O(n^3)$ even for sparse graphs. Since a single maximum $st$-flow can be solved in time $\tilde{O}(m\sqrt{n})$ [Lee and Sidford, FOCS 2014], we conclude that the all-pairs version might require time equivalent to $\tilde\Omega(n^{3/2})$ computations of maximum $st$-flow,which strongly separates the directed case from the undirected one. Moreover, if maximum $st$-flow can be solved in time $\tilde{O}(m)$,then the runtime of $\tilde\Omega(n^2)$ computations is needed. The latter settles a conjecture of Lacki, Nussbaum, Sankowski, and Wulf-Nilsen [FOCS 2012] negatively. Specifically, we show that in sparse graphs $G=(V,E,w)$, if one can compute the maximum $st$-flow from every $s$ in an input set of sources $S\subseteq V$ to every $t$ in an input set of sinks $T\subseteq V$ in time $O((|S| |T| m)^{1-\epsilon})$,for some $|S|$, $|T|$, and a constant $\epsilon>0$,then MAX-CNF-SAT with $n'$ variables and $m'$ clauses can be solved in time ${m'}^{O(1)}2^{(1-\delta)n'}$ for a constant $\delta(\epsilon)>0$,a problem for which not even $2^{n'}/poly(n')$ algorithms are known. Such runtime for MAX-CNF-SAT would in particular refute the Strong Exponential Time Hypothesis (SETH). Hence, we improve the lower bound of Abboud, Vassilevska-Williams, and Yu [STOC 2015], who showed that for every fixed $\epsilon>0$ and $|S|=|T|=O(\sqrt{n})$, if the above problem can be solved in time $O(n^{3/2-\epsilon})$, then some incomparable conjecture is false. Furthermore, a larger lower bound than ours implies strictly super-linear time for maximum $st$-flow problem, which would be an amazing breakthrough.


翻译:我们提供的证据是,在美元节点上,每对节点之间计算最大流值,每对节点之间计算最大流值,每对节点上计算美元,每对节点上计算美元,每对节点上计算美元,每对节点上计算1美元,每对节点上计算最高流值,每对节点上计算1美元,每对节点上计算美元,每对节点上计算1美元,每对节点上计算最高流值,每对节点上计算1美元,每对节点上美元,每节点上计算1美元,每节节点上计算1美元,每节点上计算1美元,每节点上调1美元。

0
下载
关闭预览

相关内容

IEEE计算机科学基础研讨会(FOCS)是由IEEE计算机学会计算数学基础技术委员会(TCMF)主办的旗舰会议,涵盖了广泛的理论计算机科学。它每年秋季举行,并与每年春季举行的由ACM SIGACT赞助的姊妹会议——计算理论年度研讨会(STOC)配对。官网链接:http://ieee-focs.org/
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月6日
VIP会员
相关VIP内容
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员