查询算法的信息复杂度?


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信息复杂度一直是通信复杂性中非常有用的工具,主要用于降低分布式问题的通信复杂性。

信息复杂度是否与查询复杂度类似?查询复杂度和通信复杂度之间有许多相似之处。经常(但并非总是如此!)将一个模型中的下限转换为另一模型中的下限。有时,这种翻译是很平凡的。

是否有信息复杂性的概念对降低问题的查询复杂性有用?

第一遍似乎表明信息复杂性不是很有用;例如,对于随机算法,计算位OR的查询复杂度为Ω N ,而Ω ñΩñ用于量子算法,而对信息复杂性概念的最直接适应表明,任何查询算法所获信息最多为OlogN(因为该算法在输入中看到第一个1时就停止了)。ΩñØ日志ñ1个

Answers:


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是的,信息理论对于证明计算机科学中问题的查询复杂性的下限很有用。

亚历山大·高林斯基(Alexander Golynski)在他开创性的论文“简洁数据结构的单元探针下界”上给出了一个很好的例子,该论文在SODA 2009上发表。他使用信息论证明了查询复杂度的下界,这反过来又在查询复杂度上产生了下界。 (简洁)数据结构的位探针模型。您可以从citeseer的缓存ACM的资料库下载论文。似乎没有该文章的期刊版本。

您可能还对他的参考书目中的以下文章感兴趣,这些文章还将通信复杂性与信息论联系起来:

  • Peter Bro Miltersen,Noam Nisan,Shmuel Safra和Avi Wigderson。关于数据结构和不对称通信的复杂性。计算机与系统科学学报,1998,57(1):37-49。[link]
  • Anna Gal和Peter Bro Miltersen。简洁数据结构的单元探针复杂度。在国际自动机语言与编程学术讨论会上,第332–344页,2003年。[链接]
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