We introduce stronger notions for approximate single-source shortest-path distances, show how to efficiently compute them from weaker standard notions, and demonstrate the algorithmic power of these new notions and transformations. One application is the first work-efficient parallel algorithm for computing exact single-source shortest paths graphs -- resolving a major open problem in parallel computing. Given a source vertex in a directed graph with polynomially-bounded nonnegative integer lengths, the algorithm computes an exact shortest path tree in $m \log^{O(1)} n$ work and $n^{1/2+o(1)}$ depth. Previously, no parallel algorithm improving the trivial linear depths of Dijkstra's algorithm without significantly increasing the work was known, even for the case of undirected and unweighted graphs (i.e., for computing a BFS-tree). Our main result is a black-box transformation that uses $\log^{O(1)} n$ standard approximate distance computations to produce approximate distances which also satisfy the subtractive triangle inequality (up to a $(1+\varepsilon)$ factor) and even induce an exact shortest path tree in a graph with only slightly perturbed edge lengths. These strengthened approximations are algorithmically significantly more powerful and overcome well-known and often encountered barriers for using approximate distances. In directed graphs they can even be boosted to exact distances. This results in a black-box transformation of any (parallel or distributed) algorithm for approximate shortest paths in directed graphs into an algorithm computing exact distances at essentially no cost. Applying this to the recent breakthroughs of Fineman et al. for compute approximate SSSP-distances via approximate hopsets gives new parallel and distributed algorithm for exact shortest paths.


翻译:我们引入了近似单一源的最短路径的更强概念, 显示如何从较弱的标准概念中高效地计算它们, 并展示这些新概念和变异的算法能力。 一个应用程序是第一个计算精确的单一源的最短路径图的工作效率平行算法, 解决平行计算中一个重大的开放问题。 在使用多角度非负面整数的定向图形中, 算法计算出一个源头顶点, 使用 $\log ⁇ O(1)} n$的工作和 $n ⁇ 1/2+o(1)} 深度, 并显示这些新概念和变异的算法的算法能力。 以前, 没有平行算法可以改善Dijkstra的微小线性路径深度, 而不显著增加工作, 即使是非定向和未加权的图形, 我们的主要结果是黑箱转换, 使用 $log=%O(1)}n 标准距离计算得出最短的直径直径直径直径直径直径直的路径, 也只能用 $1\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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 · 2022年12月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月17日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月15日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
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
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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