The Fréchet distance is a well-studied distance measure for paths in a metric space. It is mostly studied for paths in $d$-dimensional Euclidean space. Here, computing the Fréchet distance between two polylines takes time roughly quadratic in the number of vertices. Assuming the strong exponential time hypothesis (SETH), it cannot be approximated to within a factor less than $3$ in strongly-subquadratic time. Recently, it was shown that for any $\varepsilon>0$, there exists a randomized algorithm that can compute a $(7+\varepsilon)$-approximation in strongly-subquadratic expected time [Cheng, Huang, and Zhang; STOC'25]. For polylines with $n$ and $m$ vertices in a Euclidean space of constant dimension, where $n \geq m$, their algorithm takes $O(nm^{0.99} \log(n/\varepsilon))$ time in expectation. We present a deterministic approximation algorithm that significantly improves upon the approximation factor and running time. Specifically, our algorithm computes a $(3+\varepsilon)$-approximation in $O(nm^{2/3} \log n \cdot \log (\frac{1}{\varepsilon} \log n))$ time. Our algorithm nearly matches the conditional lower bound on the approximation factor implied by SETH. For polylines in $\mathbb{R}$, we present a $3$-approximation algorithm that runs in $O(nm^{2/3} \log^{5/3} n)$ time, and exactly matches the conditional lower bound. For our results, we introduce a general strongly-subquadratic time $3$-approximate decision algorithm. This algorithm makes no assumptions on the ambient metric space, and relies only on standard assumptions on the so-called free space of the input paths. Under some mild assumptions, our decision algorithm leads to a $(3+\varepsilon)$-approximation algorithm in general metric spaces. These assumptions hold automatically for polylines in any metric space $(\mathbb{R}^d, L_p)$ with $p \geq 1$.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ICLR 2019 | 基于复杂空间关系旋转的知识表示方法
PaperWeekly
17+阅读 · 2019年7月29日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
7+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
9+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
9+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
相关资讯
ICLR 2019 | 基于复杂空间关系旋转的知识表示方法
PaperWeekly
17+阅读 · 2019年7月29日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员