Recently, Hegerfeld and Kratsch [ESA 2023] obtained the first tight algorithmic results for hard connectivity problems parameterized by clique-width. Concretely, they gave one-sided error Monte-Carlo algorithms that given a $k$-clique-expression solve Connected Vertex Cover in time $6^kn^{O(1)}$ and Connected Dominating Set in time $5^kn^{O(1)}$. Moreover, under the Strong Exponential-Time Hypothesis (SETH) these results were showed to be tight. However, they leave open several important benchmark problems, whose complexity relative to treewidth had been settled by Cygan et al. [SODA 2011 & TALG 2018]. Among which is the Steiner Tree problem. As a key obstruction they point out the exponential gap between the rank of certain compatibility matrices, which is often used for algorithms, and the largest triangular submatrix therein, which is essential for current lower bound methods. Concretely, for Steiner Tree the $GF(2)$-rank is $4^k$, while no triangular submatrix larger than $3^k$ was known. This yields time $4^kn^{O(1)}$, while the obtainable impossibility of time $(3-\varepsilon)^kn^{O(1)}$ under SETH was already known relative to pathwidth. We close this gap by showing that Steiner Tree can be solved in time $3^kn^{O(1)}$ given a $k$-clique-expression. Hence, for all parameters between cutwidth and clique-width it has the same tight complexity. We first show that there is a ``representative submatrix'' of GF(2)-rank $3^k$ (ruling out larger triangular submatrices). At first glance, this only allows to count (modulo 2) the number of representations of valid solutions, but not the number of solutions (even if a unique solution exists). We show how to overcome this problem by isolating a unique representative of a unique solution, if one exists. We believe that our approach will be instrumental for settling further open problems in this research program.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM算法事务欢迎提交最高质量的原始研究报告,这些研究报告涉及的算法本质上是离散和有限的,并且在目标或分析中以自然的方式具有数学内容。最受欢迎的是新的算法和数据结构,新的和改进的分析,以及复杂性结果。官网链接:https://talg.acm.org/about.cfm
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
145+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
29+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
152+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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
17+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
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
4+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
17+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
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
4+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员