节省空间的“工业”不平衡膨胀机


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我正在寻找“好”和“节省空间”的不平衡扩展器。具体来说,二分式左正则图| A | = n| B | = ,与左度dķ ε -expander如果由于任何小号至多大小的ķ,不同的邻居的数目小号是至少1 -G=一种Ë|一种|=ñ||=dķϵ小号一种ķS。众所周知,概率方法产生这样的图,其中 d = O log n / k / ϵ m = O k log n / k / ϵ 2。但是,需要 O n d (1ϵ)d|S|d=O(log(n/k)/ϵ)m=O(klog(n/k)/ϵ2)O(nd)存储此类图的空间。在对图形执行任何操作时,也需要访问此存储,这也可能会增加成本。理想情况下,您需要一个明确的构造。但是,据我所知,已知的构造所达到的参数仍与上述参数相距甚远(至少可以证明如此)。

我的问题是:是否还有其他构造(可能不是显性的)实现与上述边界“更紧密”的边界,但使用的边界空间比少得多?O(nd)

我正在寻找这三个类别中的任何一个的答案:(a)定理(b)猜想(c)观察和“战争故事”,例如“我们做到了这一点,并且似乎起作用了(某种程度上)”。即,“工业”扩展器可以。我更喜欢(a)(b)和(b)(c),但是乞g不能成为选择者:)

这是类型(c)的示例。取随机线性哈希函数h i[ n ] [ m ](mod m),并将每个顶点i连接到h 1i h di 。我和我的学生对此进行了一些实验,而且效果似乎很好。关于此或相关构造是否有任何定理或猜想?dH一世[ñ][]一世H1个一世Hd一世

谢谢!


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这是一个很好的问题,但似乎没有答案!除了使用魔术棒以外,没有人会使用膨胀器来使证明有效吗?我认为某些类型的Ramanujan图很容易构造。
安德拉斯·萨拉蒙(AndrásSalamon)2010年

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拉马努詹图确实相对容易构建,但是它们是平衡的,即m = n。
Piotr

您是否看过Guruswami-Umans-Vadhan建筑?我想知道为什么它不能满足您的要求。
Zeyu 2012年

Answers:


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Eickmeyer和Grohe(2010)证明您的候选结构可以明确:采用线性独立的线性哈希函数h 1h d,并将左顶点v与右顶点h 1v h dv 。Eickmeyer和Grohe证明,该结构给出k ϵ )-扩张器,其左度d = k t 1 dH1个HdvH1个vHdvķϵ,每当是整数,左顶点组具有尺寸 Ñ = q ,右顶点组具有尺寸= d q,和 q > d是一个主功率。哈希函数 h 1... h d的选择应使它们中的任何 t都线性独立。d=ķŤ-1个/2ϵŤñ=qŤ=dqq>dH1个HdŤ


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我认为看看Avi Wigderson的调查/谈话可能会对您的问题有所帮助。以下是近期演讲的幻灯片:扩展器教程,2010年6月。施工始于第40页。

关于空间复杂度,我认为如果指定需要在图形上执行的操作会有所帮助。如果我没记错的话,有些结构允许进行操作,例如在日志空间中计算邻域。

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