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Erschienen in: Theory of Computing Systems 4/2015

01.05.2015

Towards Optimal Degree Distributions for Left-Perfect Matchings in Random Bipartite Graphs

verfasst von: Martin Dietzfelbinger, Michael Rink

Erschienen in: Theory of Computing Systems | Ausgabe 4/2015

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Abstract

Consider a random bipartite multigraph G with n left nodes and mn≥2 right nodes. Each left node x has d x ≥1 random right neighbors. The average left degree Δ is fixed, Δ≥2. We ask whether for the probability that G has a left-perfect matching it is advantageous not to fix d x for each left node x but rather choose it at random according to some (cleverly chosen) distribution. We show the following, provided that the degrees of the left nodes are independent: If Δ is an integer, then it is optimal to use a fixed degree of Δ for all left nodes. If Δ is non-integral, then an optimal degree-distribution has the property that each left node x has two possible degrees, ⌊Δ⌋ and ⌈Δ⌉, with probability p x and 1−p x , respectively, where p x is from the closed interval [0,1] and the average over all p x equals ⌈Δ⌉−Δ. Furthermore, if c=n/m and Δ>2 are constant, then each distribution of the left degrees that meets the conditions above determines the same threshold c (Δ) that has the following property as n goes to infinity: If c < c (Δ) then asymptotically almost surely there exists a left-perfect matching. If c>c (Δ) then asymptotically almost surely there exists no left-perfect matching. The threshold c (Δ) is the same as the known threshold for offline k-ary cuckoo hashing for integral or non-integral k=Δ.

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Fußnoten
1
In the following we will use “matching” and “left-perfect matching” synonymously.
 
Literatur
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Zurück zum Zitat Rink, M.: Mixed Hypergraphs for Linear-Time Construction of Denser Hashing-Based Data Structures. In: Proceedings 39th SOFSEM, LNCS, vol. 7741, pp 356–368. Springer (2013) Rink, M.: Mixed Hypergraphs for Linear-Time Construction of Denser Hashing-Based Data Structures. In: Proceedings 39th SOFSEM, LNCS, vol. 7741, pp 356–368. Springer (2013)
Metadaten
Titel
Towards Optimal Degree Distributions for Left-Perfect Matchings in Random Bipartite Graphs
verfasst von
Martin Dietzfelbinger
Michael Rink
Publikationsdatum
01.05.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Theory of Computing Systems / Ausgabe 4/2015
Print ISSN: 1432-4350
Elektronische ISSN: 1433-0490
DOI
https://doi.org/10.1007/s00224-014-9577-1

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