Given a point set $P$ in the Euclidean plane and a parameter $t$, we define an \emph{oriented $t$-spanner} as an oriented subgraph of the complete bi-directed graph such that for every pair of points, the shortest cycle in $G$ through those points is at most a factor $t$ longer than the shortest oriented cycle in the complete bi-directed graph. We investigate the problem of computing sparse graphs with small oriented dilation. As we can show that minimising oriented dilation for a given number of edges is NP-hard in the plane, we first consider one-dimensional point sets. While obtaining a $1$-spanner in this setting is straightforward, already for five points such a spanner has no plane embedding with the leftmost and rightmost point on the outer face. This leads to restricting to oriented graphs with a one-page book embedding on the one-dimensional point set. For this case we present a dynamic program to compute the graph of minimum oriented dilation that runs in $O(n^8)$ time for $n$ points, and a greedy algorithm that computes a $5$-spanner in $O(n\log n)$ time. Expanding these results finally gives us a result for two-dimensional point sets: we prove that for convex point sets the greedy triangulation results in an oriented $O(1)$-spanner.


翻译:给定欧几里得平面中的点集 $P$ 和参数 $t$,我们将 \emph{有向 $t$-稀疏图}定义为完全双向图的有向子图,使得对于任意一对点,在 $G$ 中经过这两点的最短环的长度最多比完全双向图中的最短有向环长 $t$ 倍。我们研究计算具有小有向扩张度的稀疏图的问题。由于可以证明在平面中给定边数最小化有向扩张度是 NP-难的,我们首先考虑一维点集。虽然在此设置中获取 $1$-稀疏图是直接的,但对于五个点而言,这样的稀疏图已无法将最左侧和最右侧的点嵌入到外平面的平面图上。这导致我们限制为在一维点集上具有单页书式嵌入的有向图。针对这种情况,我们提出了一种动态规划算法,可在 $O(n^8)$ 时间内计算 $n$ 个点的最小有向扩张度图,以及一种贪心算法,可在 $O(n\log n)$ 时间内计算 $5$-稀疏图。最后,将这些结果扩展到二维点集:我们证明对于凸点集,贪心三角剖分产生一个有向 $O(1)$-稀疏图。

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
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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 · 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 · 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
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
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月16日
Arxiv
12+阅读 · 2023年5月22日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
32+阅读 · 2022年5月23日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
最新内容
博士论文 | Riemannian Deep Learning:模块、网络与几何
《同步多无人机系统中的故障与通信》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:23
面向国防作战的最佳自主与蜂群无人机技术
专知会员服务
7+阅读 · 7月28日
《异构人类团队的协作决策过程混合建模研究》
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
6+阅读 · 7月27日
相关VIP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
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17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
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月16日
Arxiv
12+阅读 · 2023年5月22日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
32+阅读 · 2022年5月23日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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 · 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 · 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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员