Finden des nächsten Paares zwischen zwei Punktmengen auf dem Hyperwürfel

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Bei zwei Teilmengen des dimensionalen Hyperwürfels (dh M , N { 0 , 1 } d ) suche ich nach einem Algorithmus, der die Punkte m M , n N st der Hamming-Distanz (oder L 1 -) abruft Abstand auf dem Hyperwürfel) d H ( m , n ) ist minimal. Der naive Algorithmus, der nur jedes Paar überprüft, benötigt | M | | N | ddM,N{0,1}dmM,nNL1dH(m,n)|M||N|d Zeit, gibt es ein besseres Ergebnis bekannt?

Der Einfachheit halber können wir annehmen, dass .|M|=|N|=d

HdM
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Hmmm. Gibt es noch mehr Motivation / Bewerbung? Ich vermute, es gibt ein mehrdimensionales Analogon zu diesem euklidischen / planaren Algorithmus, aber Wikipedia zitiert nichts und hat an keiner anderen Stelle davon gehört. Es könnte hilfreich sein, nach einem Algorithmus für n-dim-Vektoren zu suchen. Der Anfang des Artikels scheint zu behaupten, dass er in für höhere Dimensionen d > 2 gelöst werden kann , gibt aber kein Zitat an. vielleicht irgendwo in den refs? O(nlogn)d>2
vzn
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Das Divide and Conquer-Argument beruht auf einer Packungsbindung. In höheren Dimensionen führt dies einen Faktor in die Wiederholung ein, aber die Abhängigkeit von n bleibt gleich. Wenn es Ihnen also nichts ausmacht, in d exponentielle Begriffe zu verwenden , können Sie diesen Ansatz verwenden. Wenn Sie etwas Genaues wollen, ist es unwahrscheinlich, dass Sie es besser machen können. 2dnd
Suresh Venkat
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Dies scheint unwahrscheinlich. Denken Sie an n + m zufällige Zeichenfolgen im Hypercube. Irgendwie beträgt der Hamming-Abstand jedes Paares ungefähr d / 2, und Sie müssen alle Paare überprüfen, um das nächste Paar zu finden.
Sariel Har-Peled
@Sariel Har-Peled: Wie Suresh schrieb, kann das Problem in der Zeit O (n log n) (wobei n = max {| M |, | N |}) für jede Konstante d gelöst werden. Daher klingt "Ich muss alle Paare überprüfen, um das nächste Paar zu finden" für mich nicht richtig.
Tsuyoshi Ito

Antworten:

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|M|=|N|=dMXNYYZ=XYzi,jiMjNO(d2.3727)O(d2.3726999999)

Sie können einen ähnlichen Effekt erzielen, wenn die Matrizen keine Quadrate sind. Ich denke, Uri Zwick hat ein Papier über schnelle Matrixmultiplikation in diesem Fall.

O(|M||N|)d

Sariel Har-Peled
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Toller Fund. In einem anderen Punkt hat ein Kollege von mir dieses Papier gefunden: toc.cse.iitk.ac.in/articles/v008a014/v008a014.pdf und erst jetzt merke ich, dass es (auch) von Ihnen geschrieben wurde. Seite 17+ ist besonders interessant ..
HdM
Ja.
Kommt mir