Регулярний графік високої області з "локальним рівномірним" загальним порядком на вузлах


10

Визначення

Нехай а , і - натуральні цілі числа (з ).d r g g > 2 r + 1ϵ>0drgg>2r+1

Нехай - простий, -регулярний, непрямий, кінцевий графік з обхватом не менше .d gG=(V,E)dg

Нехай бути загальний порядок на .VV

Для кожного нехай складається з вузлів, які знаходяться в межах відстані від in (найкоротший шлях від до будь-якого має не більше ребер), і - підграф з , індукований . Нагадаємо, що ми припускали, що має високий обхват; отже, - дерево. Нехай - обмеження на .V vV r v G v u V v r G v G V V G G v v vV vvVVvVrvGvuVvrGvGVvGGvvVv

Ми говоримо , що ребро є хорошим , якщо і ізоморфні. Тобто є яка зберігає суміжності ( iff ) і порядку ( iff ). Інакше край поганий .{u,v}E( G v , v ) f : V uV v { x , y } E { f ( x ) , f ( y ) } E x y f ( x ) f ( у )(Gu,u)(Gv,v)f:VuVv{x,y}E{f(x),f(y)}Exyf(x)f(y)

Ми говоримо, що є -добрий, якщо є принаймніхороші краї.ϵ ( 1 - ϵ ) | Е |(G,)ϵ(1ϵ)|E|

Питання

Нехай . Чи існує -товарна пара для будь-якого і будь-яких і (з )?ϵ ( G , ) ϵ > 0 r g r gd=4ϵ(G,)ϵ>0rgrg

Зауваження:

  • Я хотів би знати відповідь на загальне , але - перший нетривіальний випадок.d = 4dd=4

  • Розмір не має значення, доки він кінцевий. Мені не потрібна конструкція ; просто існування або неіснування достатньо.ГGG

Приклади

  • Якщо , відповідь "так". Ми можемо просто взяти досить довгий цикл і замовити вузли по циклу. Біля краю є кілька поганих країв, що поєднує найбільший і найменший вузол, але всі інші ребра хороші: майже для всіх вузлів пара - це лише шлях з вузлами в зростаючому замовлення.v ( G v , v ) 2 r + 1d=2v(Gv,v)2r+1

  • Якщо , відповідь "так". Просто візьміть звичайний графік з високим діапазоном.r=0

  • Якщо достатньо мало, відповідь "так" для будь-якого навіть . Просто візьміть -мірний графік сітки (з обернутими межами, щоб зробити його -регулярним), і впорядкуйте вузли лексикографічно за їх координатами. Знову у нас є деякі погані краї біля меж сітки, але ми можемо зробити кількість поганих ребер довільно невеликою.d ( d / 2 ) dgd(d/2)d

  • Якщо не потрібно бути кінцевим, відповідь "так" для будь-якого парного . Звичайне нескінченне дерево має загальний порядок, щоб усі краї були гарними.дGd

  • Якщо непарне, а досить великий, відповідь - «ні». По суті, Naor & Stockmeyer (1995) показують, що кожен вузол трапляється принаймні до одного недоброго краю.rdr

Фон

(Цей розділ можна безпечно пропустити.)

Питання пов'язане з основами розподілених обчислень і, зокрема, з локальними алгоритмами .

Ми хотіли б зрозуміти наступне: в яких ситуаціях існування загального порядку допомагає порушувати локальну симетрію в розподіленій системі. Наочно, кожен вузол з має для отримання вихідного сигналу , який є функцією , тобто, в залежності від локальних околиць . Якщо край поганий, поблизу є доступна локальна інформація про порушення симетрії , і вузли і можуть давати різні результати; якщо край хороший, то вузли і локально не відрізняються і вони повинні давати однаковий вихід.G ( G v , v ) v e = { u , v } e u v u vvG(Gv,v)ve={u,v}euvuv

Для багатьох проблем класичного графіка відомо, що загальний порядок не допомагає (набагато слабкіші відносини забезпечують по суті однакову кількість інформації, що порушує симетрію), але деякі випадки все ще відкриті - і загальний результат, який охоплює випадок усіх високо- Діаграми діапазону можуть бути проривом.

Це може бути безпрограшним питанням: незалежно від відповіді ми дізнаємось щось нове. Якщо відповідь "так", ми можемо отримати нові, більш сильні нижчі результати; якщо відповідь «ні», ми можемо спромогтися розробити більш швидкі алгоритми, які використовують інформацію про локальну симетрику, яка доступна в будь-якій .(G,)

Звичайно, в реальному світі у нас немає загального порядку на ; у нас є щось більше: кожен вузол має унікальну мітку . Але подолання розриву між загальним замовленням та унікальними ярликами зазвичай більш просте; часто аргумент, схожий на Рамзі, показує, що (в гіршому випадку) етикетки не дають будь-якої інформації, яка недоступна в загальному порядку.v V ( v ) NVvV(v)N

Відповіді:


Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.