In 1992, Bollobás and Meir showed that for every $k \geq 1$ there exists a constant $c_k$ such that, for any $n$ points in the $k$-dimensional unit cube $[0, 1]^k$, one can find a tour $x_1, \dots, x_n$ through these $n$ points with $\sum_{i = 1}^n |x_i - x_{i + 1}|^k \leq c_k$, where $x_{n + 1} = x_1$ and $|x - y|$ is the Euclidean distance between $x$ and $y$. Remarkably, this bound does not depend on $n$, the number of points. They conjectured that the optimal constant is $c_k = 2 \cdot k^{k / 2}$ and showed that it cannot be taken lower than that. This conjecture was recently revised for $k = 3$ by Balogh, Clemen and Dumitrescu, who showed that $c_3 \geq 2^{7/2} > 2 \cdot 3^{3/2}$. It remains open for all $k > 2$, with the best known upper bound $c_k \leq 2.65^k \cdot k^{k / 2} \cdot (1 + o_k(1))$. We significantly narrow the gap between lower and upper bounds on $c_k$, reducing it from exponential to linear. Specifically, we prove that $c_k \leq 2\mathrm{e}(k + 1) \cdot k^{k / 2}$ and $c_k = k^{k / 2} \cdot (2 + o_k(1))$, the latter establishing the conjecture asymptotically. We also obtain analogous results for related problems on Hamiltonian paths, spanning trees and perfect matchings in the unit cube. Our main tool is a new generalization of the ball packing argument used in earlier works.


翻译:1992年,Bollobás和Meir证明了:对任意$k \geq 1$,存在常数$c_k$,使得在$k$维单位立方体$[0, 1]^k$中任意$n$个点,总能找到一条遍历这些点的回路$x_1, \dots, x_n$,满足$\sum_{i=1}^n |x_i - x_{i+1}|^k \leq c_k$(其中$x_{n+1} = x_1$,$|x-y|$为欧氏距离)。值得注意的是,该上界与点数$n$无关。他们推测最优常数为$c_k = 2 \cdot k^{k/2}$,并证明该值不可再降低。近期Balogh、Clemen和Dumitrescu修正了$k=3$的情况,证明$c_3 \geq 2^{7/2} > 2 \cdot 3^{3/2}$。对于所有$k>2$,该问题仍未解决,目前最佳上界为$c_k \leq 2.65^k \cdot k^{k/2} \cdot (1 + o_k(1))$。我们显著缩小了$c_k$下界与上界之间的差距,将其从指数级降至线性级。具体而言,我们证明$c_k \leq 2\mathrm{e}(k+1) \cdot k^{k/2}$以及$c_k = k^{k/2} \cdot (2+o_k(1))$,后者表明该猜想渐近成立。此外,我们还获得了单位立方体中哈密顿路径、生成树和完美匹配等相关问题的类似结果。我们的主要工具是对早期工作中球填充论证的新推广。

0
下载
关闭预览

相关内容

【牛津博士论文】无限维空间中的广义变分推断
专知会员服务
20+阅读 · 2025年8月11日
《航空蜂群在区域探索中的最优路径规划》69页
专知会员服务
50+阅读 · 2024年1月15日
GPT-4在97轮对话中探索世界难题,给出P≠NP结论
专知会员服务
27+阅读 · 2023年9月15日
Diganta Misra等人提出新激活函数Mish,在一些任务上超越RuLU
专知会员服务
15+阅读 · 2019年10月15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
面试题:简单说说贝叶斯定理
七月在线实验室
12+阅读 · 2019年6月12日
Bert最新进展,继续在NLP各领域开花结果!
机器学习算法与Python学习
20+阅读 · 2019年6月11日
面试时让你手推公式不在害怕 | 梯度下降
计算机视觉life
14+阅读 · 2019年3月27日
考考你的眼力+细心度!
程序猿
11+阅读 · 2019年1月15日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
从点到线:逻辑回归到条件随机场
夕小瑶的卖萌屋
15+阅读 · 2017年7月22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
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 · 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 · 3月29日
Arxiv
0+阅读 · 2月20日
VIP会员
最新内容
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:24
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:15
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
2+阅读 · 今天15:11
《无人地面战车(UGV)的崛起》报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月16日
美陆军任务式指挥人工智能解决方案
专知会员服务
11+阅读 · 7月16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
面试题:简单说说贝叶斯定理
七月在线实验室
12+阅读 · 2019年6月12日
Bert最新进展,继续在NLP各领域开花结果!
机器学习算法与Python学习
20+阅读 · 2019年6月11日
面试时让你手推公式不在害怕 | 梯度下降
计算机视觉life
14+阅读 · 2019年3月27日
考考你的眼力+细心度!
程序猿
11+阅读 · 2019年1月15日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
从点到线:逻辑回归到条件随机场
夕小瑶的卖萌屋
15+阅读 · 2017年7月22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
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 · 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