We give the first almost-linear time algorithms for several problems in incremental graphs including cycle detection, strongly connected component maintenance, $s$-$t$ shortest path, maximum flow, and minimum-cost flow. To solve these problems, we give a deterministic data structure that returns a $m^{o(1)}$-approximate minimum-ratio cycle in fully dynamic graphs in amortized $m^{o(1)}$ time per update. Combining this with the interior point method framework of Brand-Liu-Sidford (STOC 2023) gives the first almost-linear time algorithm for deciding the first update in an incremental graph after which the cost of the minimum-cost flow attains value at most some given threshold $F$. By rather direct reductions to minimum-cost flow, we are then able to solve the problems in incremental graphs mentioned above. At a high level, our algorithm dynamizes the $\ell_1$ oblivious routing of Rozho\v{n}-Grunau-Haeupler-Zuzic-Li (STOC 2022), and develops a method to extract an approximate minimum ratio cycle from the structure of the oblivious routing. To maintain the oblivious routing, we use tools from concurrent work of Kyng-Meierhans-Probst Gutenberg which designed vertex sparsifiers for shortest paths, in order to maintain a sparse neighborhood cover in fully dynamic graphs. To find a cycle, we first show that an approximate minimum ratio cycle can be represented as a fundamental cycle on a small set of trees resulting from the oblivious routing. Then, we find a cycle whose quality is comparable to the best tree cycle. This final cycle query step involves vertex and edge sparsification procedures reminiscent of previous works, but crucially requires a more powerful dynamic spanner which can handle far more edge insertions. We build such a spanner via a construction that hearkens back to the classic greedy spanner algorithm.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

STOC论文的典型但非排他性的主题包括基础领域,如算法和数据结构、计算复杂性、并行和分布式算法、量子计算、连续和离散优化、计算中的随机性、近似算法、组合数学和算法图论,密码学,计算几何,代数计算,逻辑计算应用,算法编码理论。典型的主题还包括计算和基础方面的领域,如机器学习,经济学,公平性,隐私,网络,数据管理和生物学。STOC鼓励那些拓宽计算理论研究范围,或提出可从理论调查和分析中受益的重要问题的论文。官网链接:http://acm-stoc.org/stoc2019/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
28+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
72+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
28+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
72+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员