The labelled reachability problem for undirected graphs with edges labelled by elements of a monoid $M$ (more generally, groupoids or magmas) captures the classes $\sf{L}$ and $\sf{NL}$. Given a graph $G(V, E)$ labelled by $φ~\colon E \to M$, $s,t \in V$ and an accepting subset $F \subseteq M$, the problem asks to test whether there is a walk $P$ from $s$ to $t$ in $G$ where $φ(P) \in F$. Ramaswamy et al. (2019) studied the variant where the accepting element is part of the input for aperiodic monoids and groups. Motivated by the success in designing space-bounded algorithms for the undirected graph reachability problem, we study the labelled reachability problem when the accepting set is also fixed. This reveals finer complexity bounds and dichotomies for the problem based on the monoid and the accepting set. Previous results imply that the problem is in $\sf{L}$ for any finite accepting subset when $M$ is a group or belongs to $\sf{DA}$. We prove the following (for finite monoids): 1) For any monoid $M$, the problem is in $\sf{L}$ when the accepting element is the identity of $M$. If the accepting element is an idempotent, under suitable constraints, the problem is $\sf{NL}$-hard. 2) For any commutative monoid $M$, the problem is in $\sf{L}$ for all $F \subseteq M$. 3) For any $\mathcal{L}(\mathcal{R})$-commutative union-of-groups (UoG) monoid $M$, the problem is in $\sf{L}$ for all $F\subseteq M$. We show deterministic logspace algorithms for UoG monoids that are neither $\mathcal{L}$-commutative nor $\mathcal{R}$-commutative, under certain constraints. 4) For the monoids $\sf{BA_2}$ and $\sf{U}$, we show a dichotomy: for all $F \subseteq M$, the problem is either $\sf{NL}$-complete or in $\sf{L}$. Our results exploit the connection between Green's relations in the UoG monoids and the properties of the product graph (a graph introduced by Ramaswamy et al. (2019)).


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICML2024】揭示Graph Transformers 中的过全局化问题
专知会员服务
21+阅读 · 2024年5月27日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
【泡泡图灵智库】基于草图的图像检索的零元学习
泡泡机器人SLAM
12+阅读 · 2019年9月16日
GraphSAGE: GCN落地必读论文
AI100
29+阅读 · 2019年8月15日
论文盘点:CVPR 2019 - 文本检测专题
PaperWeekly
14+阅读 · 2019年5月31日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
论文浅尝 | 基于知识图谱的子图匹配回答自然语言问题
开放知识图谱
27+阅读 · 2018年5月17日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
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
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
Arxiv
0+阅读 · 6月19日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | 自回归Boltzmann生成器重塑分子采样
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:55
GNN跨域综述:从消息传递到图基础模型
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:53
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
11+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
相关VIP内容
【ICML2024】揭示Graph Transformers 中的过全局化问题
专知会员服务
21+阅读 · 2024年5月27日
相关资讯
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
【泡泡图灵智库】基于草图的图像检索的零元学习
泡泡机器人SLAM
12+阅读 · 2019年9月16日
GraphSAGE: GCN落地必读论文
AI100
29+阅读 · 2019年8月15日
论文盘点:CVPR 2019 - 文本检测专题
PaperWeekly
14+阅读 · 2019年5月31日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
论文浅尝 | 基于知识图谱的子图匹配回答自然语言问题
开放知识图谱
27+阅读 · 2018年5月17日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
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
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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员