The $\hybrid$ model was recently introduced by Augustine et al. \cite{DBLP:conf/soda/AugustineHKSS20} in order to characterize from an algorithmic standpoint the capabilities of networks which combine multiple communication modes. Concretely, it is assumed that the standard $\local$ model of distributed computing is enhanced with the feature of all-to-all communication, but with very limited bandwidth, captured by the node-capacitated clique ($\ncc$). In this work we provide several new insights on the power of hybrid networks for fundamental problems in distributed algorithms. First, we present a deterministic algorithm which solves any problem on a sparse $n$-node graph in $\widetilde{\mathcal{O}}(\sqrt{n})$ rounds of $\hybrid$. We combine this primitive with several sparsification techniques to obtain efficient distributed algorithms for general graphs. Most notably, for the all-pairs shortest paths problem we give deterministic $(1 + \epsilon)$- and $\log n/\log \log n$-approximate algorithms for unweighted and weighted graphs respectively with round complexity $\widetilde{\mathcal{O}}(\sqrt{n})$ in $\hybrid$, closely matching the performance of the state of the art randomized algorithm of Kuhn and Schneider \cite{10.1145/3382734.3405719}. Moreover, we make a connection with the Ghaffari-Haeupler framework of low-congestion shortcuts \cite{DBLP:conf/soda/GhaffariH16}, leading -- among others -- to a $(1 + \epsilon)$-approximate algorithm for Min-Cut after $\log^{\mathcal{O}(1)}n$ rounds, with high probability, even if we restrict local edges to transfer $\mathcal{O}(\log n)$-bits per round. Finally, we prove via a reduction from the set disjointness problem that $\widetilde{\Omega}(n^{1/3})$ rounds are required to determine the radius of an unweighted graph, as well as a $(3/2 - \epsilon)$-approximation for weighted graphs.


翻译:$\ hybrid 模式最近由 Augustine 和 Allient 和 a. (Pnccit$) 引入了 $16 (DBLP:conf/soda/AugustineHKSS20}, 以便从算法角度描述将多种通信模式组合起来的网络能力。 具体地说, 假设标准 $\ dalbrid 模式与全方位通信的特性一起得到加强, 但是带宽非常有限, 由节点组合捕获。 在此工作中, 我们对混合网络在分布式运算法中的基本问题的力量提供了一些新的洞察觉。 首先, 我们展示了一种确定性的算法, 以 $( + nbalal) 平价计算一个问题, 通过 $\ blickliental=lickral=lickral=ncal=lickral=lickral=lickral= 美元, 以 ral- ral=ral=xxxal=xxxxxal=xal=xxxxxxxxxxxxxxxxxxl=xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

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