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 | = 米,与左度d是(ķ ,ε ) -expander如果由于任何小号⊂ 甲至多大小的ķ,不同的邻居的数目小号在乙是至少(1 -G=(一种,乙,Ë)|一种|=ñ|乙|=米d(ķ,ϵ)小号⊂一种ķS乙。众所周知,概率方法产生这样的图,其中 d = O (log (n / k )/ ϵ )和 m = O (k log (n / k )/ ϵ 2)。但是,需要 O (n d )(1−ϵ)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 1(i )… h d(i )。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]→[米]米一世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 1,… ,h d,并将左顶点v与右顶点h 1(v ),… ,h d(v )。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(v),…,Hd(v)(ķ,ϵ),每当吨是整数,左顶点组具有尺寸 Ñ = q 吨,右顶点组具有尺寸米= 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=ķ(Ť-1个)/(2ϵ)Ťñ=qŤ米=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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