The densest subgraph problem, introduced in the 80s by Picard and Queyranne as well as Goldberg, is a classic problem in combinatorial optimization with a wide range of applications. The lowest outdegree orientation problem is known to be its dual problem. We study both the problem of finding dense subgraphs and the problem of computing a low outdegree orientation in the distributed settings. Suppose $G=(V,E)$ is the underlying network as well as the input graph. Let $D$ denote the density of the maximum density subgraph of $G$. Our main results are as follows. Given a value $\tilde{D} \leq D$ and $0 < \epsilon < 1$, we show that a subgraph with density at least $(1-\epsilon)\tilde{D}$ can be identified deterministically in $O((\log n) / \epsilon)$ rounds in the LOCAL model. We also present a lower bound showing that our result for the LOCAL model is tight up to an $O(\log n)$ factor. In the CONGEST model, we show that such a subgraph can be identified in $O((\log^3 n) / \epsilon^3)$ rounds with high probability. Our techniques also lead to an $O(diameter + (\log^4 n)/\epsilon^4)$-round algorithm that yields a $1-\epsilon$ approximation to the densest subgraph. This improves upon the previous $O(diameter /\epsilon \cdot \log n)$-round algorithm by Das Sarma et al. [DISC 2012] that only yields a $1/2-\epsilon$ approximation. Given an integer $\tilde{D} \geq D$ and $\Omega(1/\tilde{D}) < \epsilon < 1/4$, we give a deterministic, $\tilde{O}((\log^2 n) /\epsilon^2)$-round algorithm in the CONGEST model that computes an orientation where the outdegree of every vertex is upper bounded by $(1+\epsilon)\tilde{D}$. Previously, the best deterministic algorithm and randomized algorithm by Harris [FOCS 2019] run in $\tilde{O}((\log^6 n)/ \epsilon^4)$ rounds and $\tilde{O}((\log^3 n) /\epsilon^3)$ rounds respectively and only work in the LOCAL model.


翻译:由 Picard 和 Queyranne 以及 Goldberg 在 80 年中引入的密度子图问题。 在使用多种应用的组合优化中是一个典型问题。 已知的最低度方向问题是其双重问题。 我们研究的是在分布式设置中找到密度子图的问题和计算低度方向的问题。 如果$G=( V, E) 是基础网络和输入图。 在 LOCAL 模型中, $( log n) 表示最大密度的密度 $G$。 我们的主要结果如下。 在使用 $\ talde (leq) 和 $@ literaldal_ dalental dalental 上, 我们用 $ $ ==== 美元 美元( literia) 表示密度至少为$( 1\ \ ipl) 的子图表 。 在使用 $( log n=) 美元 和 美元 美元( 美元) 以 美元( 美元) 以 美元/ 美元 以 美元 以 美元 美元 以 美元 美元 以 美元 美元 以 以 美元 以 以 以 以 美元 以 美元 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 美元 以 以 以 以 以 以 以 以 美元 美元 美元 以 以 以 以 以 以 以 美元 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 美元 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
169+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9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
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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
2+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 · 2009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10月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月19日
Arxiv
18+阅读 · 2020年7月13日
VIP会员
相关VIP内容
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
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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
2+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 · 2009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