We study the problem of graph clustering where the goal is to partition a graph into clusters, i.e. disjoint subsets of vertices, such that each cluster is well connected internally while sparsely connected to the rest of the graph. In particular, we use a natural bicriteria notion motivated by Kannan, Vempala, and Vetta which we refer to as {\em expander decomposition}. Expander decomposition has become one of the building blocks in the design of fast graph algorithms, most notably in the nearly linear time Laplacian solver by Spielman and Teng, and it also has wide applications in practice. We design algorithm for the parametrized version of expander decomposition, where given a graph $G$ of $m$ edges and a parameter $\phi$, our algorithm finds a partition of the vertices into clusters such that each cluster induces a subgraph of conductance at least $\phi$ (i.e. a $\phi$ expander), and only a $\widetilde{O}(\phi)$ fraction of the edges in $G$ have endpoints across different clusters. Our algorithm runs in $\widetilde{O}(m/\phi)$ time, and is the first nearly linear time algorithm when $\phi$ is at least $1/\log^{O(1)} m$, which is the case in most practical settings and theoretical applications. Previous results either take $\Omega(m^{1+o(1)})$ time, or attain nearly linear time but with a weaker expansion guarantee where each output cluster is guaranteed to be contained inside some unknown $\phi$ expander. Our result achieve both nearly linear running time and the strong expander guarantee for clusters. Moreover, a main technique we develop for our result can be applied to obtain a much better \emph{expander pruning} algorithm, which is the key tool for maintaining an expander decomposition on dynamic graphs. Finally, we note that our algorithm is developed from first principles based on relatively simple and basic techniques, thus making it very likely to be practical.


翻译:我们研究图组的问题,其中的目标是将图形分割成群集, 即: discompecial 子集, 这样每个群集在内部连接良好, 而与图表的其余部分连接很少。 特别是, 我们使用由 Kannan、 Vempala 和 Vetta 驱动的自然双标准概念, 我们称之为 ~em 扩张器分解 } 。 扩展器分解已成为快速图算法设计中的一个构件之一, 最显著的是 Spieman 和 Teng 的直线时间解析器( 直线时间 ), 并且它也有广泛的应用程序 。 我们设计了一个纯直线化的版本 。 我们设计了一个纯直线化的版本 。 以直线化的版本 美元, 以直线化的版本, 以美元 平面解析器, 以每平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平方平。

0
下载
关闭预览

相关内容

【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
83+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
Python计算导论,560页pdf,Introduction to Computing Using Python
专知会员服务
70+阅读 · 2020年5月5日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年10月11日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月17日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月16日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月16日
Arxiv
54+阅读 · 2022年1月1日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月1日
VIP会员
相关资讯
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年10月11日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员