Parallel batch-dynamic trees are a fundamental building block in recent theoretical and practical advances in dynamic graph algorithms. However, all existing parallel batch-dynamic tree data structures, including Euler tour trees, UFO trees, topology trees, and rake-compress trees, are all significantly outperformed in the sequential setting by link-cut trees, which have been the sequential state-of-the-art for over 40 years. Despite their excellent performance in the sequential setting, designing efficient batch-parallel link-cut trees has remained a major open problem. In this paper, we close this gap by introducing MOJOS, a unified framework for theoretically- and practically-efficient parallel batch-dynamic trees. We exploit the fact that both Euler tour trees and link-cut trees rely on a common dynamic sequence abstraction that supports splitting and joining. We introduce a new batch-dynamic sequence built using treaps that achieves optimal work and depth, and outperforms existing parallel skip list and treap implementations for batch updates, queries, and memory usage. With MOJOS, we develop a new batch-parallel Euler tour tree algorithm that outperforms prior batch-dynamic tree implementations supporting subtree queries. Unlike prior batch-parallel Euler tour trees which rely on skip list's ability to represent cyclic sequences, MOJOS allows any batch-dynamic sequence data structure to be used as a drop-in replacement. Finally, we develop the first theoretically-efficient batch-parallel link-cut tree, which is also the first batch-dynamic data structure supporting path queries to achieve $O(\log n)$ depth for batch updates in the binary-forking model. Our link-cut tree implementation outperforms all known parallel batch-dynamic tree data structures supporting path queries.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
八篇 ICCV 2019 【图神经网络(GNN)+CV】相关论文
专知会员服务
30+阅读 · 2020年1月10日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
【 关关的刷题日记53】 Leetcode 100. Same Tree
专知
10+阅读 · 2017年12月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
3+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
3+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
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
八篇 ICCV 2019 【图神经网络(GNN)+CV】相关论文
专知会员服务
30+阅读 · 2020年1月10日
相关资讯
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
【 关关的刷题日记53】 Leetcode 100. Same Tree
专知
10+阅读 · 2017年12月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
3+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
3+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