A key milestone in algorithmic graph theory is Hopcroft and Tarjan's 1974 linear-time algorithm for graph planarity testing. At a workshop in 2002, Linial and Rabinovich asked for either a polynomial-time algorithm or an NP-hardness proof for metric planarity testing: given a metric space $(X,d_X)$, determine whether there exists an edge-weighted planar graph $G=(V,E,w)$ with $X\subseteq V$ that realizes the distances in $X$, meaning that $d_G(x,y)=d_X(x,y)$ for every $x,y\in X$. This question arose in the context of research on metric embeddings and their applications in computer science since the mid-1990s. Over the past few decades, polynomial-time algorithms have been developed for several special cases. In this work, we show that metric planarity testing is NP-hard, in sharp contrast to graph planarity testing. Our reduction yields a stronger result: under the Exponential Time Hypothesis (ETH), no $2^{o(n)}$-time algorithm for metric planarity testing exists, where $n$ is the number of points in the metric. To complement our ETH lower bound, we give two algorithmic results: (i) an algorithm for computing a metric planar embedding in $2^{\tilde{O}(n^2)}$ time and (ii) a $(1+ε)$-approximation algorithm in $2^{\tilde{O}(n)}$ time for any fixed $ε\in(0,1)$. The second algorithm produces a planar graph that preserves the input metric up to a factor of $(1+ε)$.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

EMNLP2024|从知识图谱中习得大语言模型的规划能力
专知会员服务
31+阅读 · 2024年11月27日
【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
AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
【NeurIPS 2023】图对比学习的可证训练问题
专知会员服务
25+阅读 · 2023年11月10日
【NeurIPS2022】图谱视角下的图对比学习
专知会员服务
27+阅读 · 2022年10月9日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29日
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
论文盘点:CVPR 2019 - 文本检测专题
PaperWeekly
14+阅读 · 2019年5月31日
图论应用 | Python进行图计算和图论理论及其应用
沈浩老师
10+阅读 · 2018年10月5日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
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
VIP会员
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
8+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
8+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
8+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
7+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
8+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
10+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
EMNLP2024|从知识图谱中习得大语言模型的规划能力
专知会员服务
31+阅读 · 2024年11月27日
【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
AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
【NeurIPS 2023】图对比学习的可证训练问题
专知会员服务
25+阅读 · 2023年11月10日
【NeurIPS2022】图谱视角下的图对比学习
专知会员服务
27+阅读 · 2022年10月9日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29日
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
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 · 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
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