3-manifolds are commonly represented as triangulations, consisting of abstract tetrahedra whose triangular faces are identified in pairs. The combinatorial sparsity of a triangulation, as measured by the treewidth of its dual graph, plays a fundamental role in the design of parameterized algorithms. In this work, we investigate algorithmic procedures that transform or modify a given triangulation while controlling specific sparsity parameters. First, we revisit a standard, linear-time algorithm that converts a given triangulation into a Heegaard diagram of the underlying 3-manifold, showing that the construction preserves treewidth. We apply this construction to exhibit a fixed-parameter tractable framework for computing Kuperberg's quantum invariants of 3-manifolds. Second, we present a quasi-linear-time algorithm that retriangulates a given triangulation into one with maximum edge valence of at most nine, while only moderately increasing the treewidth of the dual graph. Combining these two algorithms yields a quasi-linear-time algorithm that produces, from a given triangulation, a Heegaard diagram in which every attaching curve intersects at most nine others.


翻译:三维流形通常表示为三角剖分,即由抽象四面体构成,其三角形面成对粘合。三角剖分的组合稀疏性(以其对偶图的树宽度量)在参数化算法设计中起着基础性作用。本文研究在控制特定稀疏性参数的同时,对给定三角剖分进行变换或修改的算法过程。首先,我们重新审视一个标准的线性时间算法,该算法将给定三角剖分转换为底层三维流形的Heegaard图,并证明该构造保持树宽不变。我们应用此构造,为计算Kuperberg的三维流形量子不变量展示了一个固定参数可处理框架。其次,我们提出一个拟线性时间算法,该算法将给定三角剖分重新三角化为最大边价至多为九的三角剖分,同时仅适度增加其对偶图的树宽。结合这两个算法,我们得到一个拟线性时间算法,该算法从给定三角剖分生成一个Heegaard图,其中每条附着曲线至多与九条其他曲线相交。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【博士论文】利用图结构加速稀疏计算
专知会员服务
18+阅读 · 2025年3月6日
【2023新书】光滑流形上的优化引论,368页pdf
专知会员服务
56+阅读 · 2023年8月7日
【干货书】系统与控制的稀疏性方法,214页pdf
专知会员服务
40+阅读 · 2023年5月19日
124页哈佛数学系本科论文,带你了解流形学习的数学基础
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月23日
稀疏大模型简述:从MoE、Sparse Attention到GLaM
夕小瑶的卖萌屋
14+阅读 · 2022年3月22日
超详细干货 | 三维语义分割概述及总结
计算机视觉life
33+阅读 · 2019年3月19日
稀疏性的3个优势 -《稀疏统计学习及其应用》
遇见数学
15+阅读 · 2018年10月24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 · 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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月15日
VIP会员
最新内容
技术、多域威慑与海上战争(报告)
专知会员服务
6+阅读 · 4月13日
“在云端防御”:提升北约数据韧性(报告)
专知会员服务
3+阅读 · 4月13日
人工智能及其在海军行动中的整合(综述)
专知会员服务
3+阅读 · 4月13日
美军MAVEN项目全面解析:算法战架构
专知会员服务
20+阅读 · 4月13日
从俄乌战场看“马赛克战”(万字长文)
专知会员服务
13+阅读 · 4月13日
相关基金
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 · 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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员