存在亚线性时间算法的问题的表征


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我想知道是否存在针对哪个亚线性时间(输入大小)算法的问题是否具有特定属性。这包括亚线性时间(例如,属性测试,用于决策问题的近似替代概念),亚线性空间(例如,图灵机具有只读磁带,亚线性工作空间和仅写输出的草图绘制/流算法)磁带)和亚线性测量(例如,稀疏恢复/压缩感测)。尤其是,我对属性测试算法的框架以及经典的随机和近似算法模型都感兴趣。

例如,存在动态规划解决方案的问题表现出最优的子结构和重叠的子问题;那些存在贪婪解的子集表现出最优的子结构和拟阵的结构。等等。欢迎处理该主题的任何参考资料。

除了允许确定性子线性算法的一些问题外,我所见过的几乎所有子线性算法都是随机的。是否存在与准入次线性时间算法的问题相关的特定复杂性类别?如果是,那么此类别是否包含在BPP或PCP中?


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亚线性时间在哪个模型中?
卡夫

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属性测试算法位于所需的通用框架中,但必须首先回答Kaveh的观点。
Suresh Venkat 2012年

我已编辑问题,添加了所需信息。
Massimo Cafaro'3

当向量在频域中(几乎)稀疏时,可以在亚线性时间计算向量的傅立叶变换。所以这里的财产稀疏。例如,请查看Haitham Hassanieh,Piotr Indyk,Dina Katabi和Eric Price nms.lcs.mit.edu/~dina/pub/soda12.pdf的 “稀疏傅里叶变换的简单实用算法” 及其参考。ķ
Dimitris'3

Answers:


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对于测试图形属性的恒定时间任务,已知一个有趣的特征。甲图表属性是从所有图形的函数,和一个图表属性P可测试的,如果有一个随机算法使得对于所有ε > 0和所有图形ģ{01个}P一种ε>0G

  • 只读取ε 的边缘 ģ对于某些功能一种GGεGG
  • 如果ģ 输出``是''以高概率(比方说,至少2 / 3PG=1个一种G2/3
  • 如果至少的边缘ģ必须被添加或去除,以获得一个ģ ',使得P g ^ '= 1(即,G ^ε -far从属性),然后ģ 输出``无“”的概率至少2 / 3εñ2GGPG=1个Gε一种G2/3

即,可以区分具有P的图和具有高编辑距离的图与具有P的图。阿隆(Alon),菲舍尔(Fischer),纽曼(Newman)和夏皮拉(Shapira)证明,只有且仅当可以将属性“还原”为检查图是否具有ε-正则分区的属性时,属性P才能以这种方式进行测试(就Szemeredi而言) 。从某种意义上说,这表明测试的规律性对于测试是“完整的”。(还有一个可测试性的单面错误版本,请参阅参考资料。)一种PPPε


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在亚线性空间领域中,没有明确的问题可以接受亚线性空间解决方案,但是存在许多类型的问题(频率矩估计,降维等),这些问题可以表明存在小的“草图”,并且这导致有效的算法。

但是同样在该空间中,算法都是随机的,并且主要基于通信复杂性存在强大的确定性下界。

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