We consider directed graph algorithms in a streaming setting, focusing on problems concerning orderings of the vertices. This includes such fundamental problems as topological sorting and acyclicity testing. We also study the related problems of finding a minimum feedback arc set (edges whose removal yields an acyclic graph), and finding a sink vertex. We are interested in both adversarially-ordered and randomly-ordered streams. For arbitrary input graphs with edges ordered adversarially, we show that most of these problems have high space complexity, precluding sublinear-space solutions. Some lower bounds also apply when the stream is randomly ordered: e.g., in our most technical result we show that testing acyclicity in the $p$-pass random-order model requires roughly $n^{1+1/p}$ space. For other problems, random ordering can make a dramatic difference: e.g., it is possible to find a sink in an acyclic tournament in the one-pass random-order model using polylog$(n)$ space whereas under adversarial ordering roughly $n^{1/p}$ space is necessary and sufficient given $\Theta(p)$ passes. We also design sublinear algorithms for the feedback arc set problem in tournament graphs; for random graphs; and for randomly ordered streams. In some cases, we give lower bounds establishing that our algorithms are essentially space-optimal. Together, our results complement the much maturer body of work on algorithms for undirected graph streams.


翻译:我们在一个流流环境中考虑定向图表算法,侧重于与脊椎定序有关的问题。这包括地形分类和周期性测试等基本问题。我们还研究找到最低反馈弧集(清除结果产生周期性图的边缘)的相关问题,以及寻找一个水槽顶点。我们感兴趣的是对抗性排序和随机排序的流体。对于带有边缘定购的边缘的任意输入图,我们显示,这些问题大多具有高空间复杂性,排除了亚线空间解决方案。当流随机排序时,一些较低的界限也适用:例如,在我们最技术结果中,我们显示在美元-偏移随机排序模型中测试周期性需要大约$%1+1/p}空间。对于其他问题,随机排序可以产生巨大的差异:例如,在单向的随机补充随机追加游戏中,我们使用多线值(n)美元(n)的空域,而在大约正对美元/n_1/p)的平流中,我们用更低的平价计算结果来测试周期性。在图表中,我们所设定的平流中,我们所要找到的平流体压的平流的平流体。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
专知会员服务
44+阅读 · 2020年12月26日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11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
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
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】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月8日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月7日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
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】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员