A non-crossing spanning tree of a set of points in the plane is a spanning tree whose edges pairwise do not cross. Avis and Fukuda in 1996 proved that there always exists a flip sequence of length at most $2n-4$ between any pair of non-crossing spanning trees (where $n$ denotes the number of points). Hernando et al. proved that the length of a minimal flip sequence can be of length at least $\frac 32 n$. Two recent results of Aichholzer et al. and Bousquet et al. improved the Avis and Fukuda upper bound by proving that there always exists a flip sequence of length respectively at most $2n - \log n$ and $2n - \sqrt{n}$. We improve the upper bound by a linear factor for the first time in 25 years by proving that there always exists a flip sequence between any pair of non-crossing spanning trees $T_1,T_2$ of length at most $c n$ where $c \approx 1.95$. Our result is actually stronger since we prove that, for any two trees $T_1,T_2$, there exists a flip sequence from $T_1$ to $T_2$ of length at most $c |T_1 \setminus T_2|$. We also improve the best lower bound in terms of the symmetric difference by proving that there exists a pair of trees $T_1,T_2$ such that a minimal flip sequence has length $\frac 53 |T_1 \setminus T_2|$, improving the lower bound of Hernando et al. by considering the symmetric difference instead of the number of vertices. We generalize this lower bound construction to non-crossing flips (where we close the gap between upper and lower bounds) and rotations.


翻译:平面上点集的无交叉生成树是指边两两不相交的生成树。Avis与Fukuda于1996年证明,任意两棵无交叉生成树之间总存在长度不超过$2n-4$的翻转序列(其中$n$表示点数)。Hernando等人证明最小翻转序列的长度至少为$\frac 32 n$。近期Aichholzer等人与Bousquet等人的两项研究改进了Avis-Fukuda上界,分别证明了总存在长度不超过$2n - \log n$和$2n - \sqrt{n}$的翻转序列。我们在25年来首次将上界改进为线性因子,证明任意两棵无交叉生成树$T_1,T_2$之间总存在长度不超过$c n$的翻转序列,其中$c \approx 1.95$。我们的结果实际上更强:对于任意两棵树$T_1,T_2$,存在从$T_1$到$T_2$且长度不超过$c |T_1 \setminus T_2|$的翻转序列。同时,我们改进了关于对称差的下界,证明存在一对树$T_1,T_2$使得最小翻转序列长度为$\frac 53 |T_1 \setminus T_2|$,通过用对称差替代顶点数改进了Hernando等人的下界。我们将此下界构造推广至无交叉翻转(填补了上下界间隙)和旋转操作。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+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
41+阅读 · 2019年10月9日
知识图谱最新研究综述
深度学习自然语言处理
45+阅读 · 2020年6月14日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+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
2+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
2+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 · 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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+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
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关资讯
知识图谱最新研究综述
深度学习自然语言处理
45+阅读 · 2020年6月14日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+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
2+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
2+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 · 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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员