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集合交集和多重相等测试的通信复杂性。 (英语) 兹比尔1462.68058

小结:在本文中,我们探讨了随机通信复杂性中的基本问题,例如计算大小为(k)的集合上的SetIntersection和长度为(k\)的向量之间的EqualityTesting。萨兰先生G.塔尔多斯[“关于稀疏集不相交和存在相等问题的通信复杂性”,载于:第54届IEEE计算机科学基础研讨会论文集,FOCS’13。加利福尼亚州洛斯·阿拉米托斯:IEEE计算机协会。678–687 (2013;doi:10.1109/FOCS.2013.78)] J.布罗迪等【Algorithmica 76,No.3,796–845(2016;Zbl 1353.68089号)] 结果表明,对于这些类型的问题,可以使用需要(O(log^astk)轮的随机协议来实现(O(k)位的最佳通信量。他们还证明了这是沿着最佳循环通信权衡曲线的一个点。除了轮次和通信量之外,还有一个第三的感兴趣的参数,即错误概率\(p_{\mathrm{err}}),我们写为\(2^{-E}\)。很容易表明,无论轮次多少,SetIntersection或EqualityTesting的协议都需要发送至少\(\Omega(k+E)\)位。是否可以同时在所有三个参数中实现最优化,即(O(k+E)通信和(O(log^*k)轮?在本文中,我们证明了不存在普遍最优算法,并且我们补充了现有的双向通信权衡[塞拉姆和塔尔多斯,见上述引文。;Brody等人,位置。引文]在轮次、通信和错误概率之间进行新的权衡。特别是,用于解决失效概率为(p_{mathrm{err}}=2^{-E}\)的回合中的多个EqualityTesting的任何协议都具有通信量(Omega(Ek^{1/r})。我们为多个EqualityTesting(及其变体)提供了几种算法,这些算法匹配或接近我们的下限和下限[塞拉姆和塔尔多斯,见上述引文。;Brody等人,位置。引文]。EqualityTesting的下限扩展到每\(r,k,\)和\(p_{\mathrm{err}}\)的SetIntersection(这很简单);在相反的方向上,我们证明了\(r,k,p_{\mathrm{err}}\)的EqualityTesting上界暗示了SetIntersection上具有参数\(r+1,k,\)和\(p_{\ mathrm}err}}\)的类似上界。我们考虑将(p_{mathrm{err}})作为一个独立参数的最初动机来自于在具有最大度(Delta)的分布式网络中枚举三角形的问题。我们证明了这个问题可以在高概率(1-1/\operatorname{poly}(n))的(O(Delta/\log n+\log log Delta)时间内得到解决。这优于普通(确定性)(O(Delta))时间算法,并且优于[Y.-J.Chang先生等,摘自:第30届ACM-SIAM离散算法年会论文集,SODA’19。宾夕法尼亚州费城:工业和应用数学学会(SIAM);纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。821–840 (2019;Zbl 1431.68129号);Y.-J Chang先生T.萨拉努拉克,摘自:第38届ACM分布式计算原理研讨会论文集,PODC’19。纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。66–73 (2019;Zbl 1464.68439号)] 当\(\增量=\波浪线{O}(n^{1/3})\)。

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2011年第68季度 通信复杂性、信息复杂性
60二氧化碳 组合概率
68瓦20 随机算法
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