We consider the problem of counting 4-cycles ($C_4$) in an undirected graph $G$ of $n$ vertices and $m$ edges (in bipartite graphs, 4-cycles are also often referred to as $\textit{butterflies}$). There have been a number of previous algorithms for this problem based on sorting the graph by degree and using randomized hash tables. These are appealing in theory due to compact storage and fast access on average. But, the performance of hash tables can degrade unpredictably and are also vulnerable to adversarial input. We develop a new simpler algorithm for counting $C_4$ requiring $O(m\bar\delta(G))$ time and $O(n)$ space, where $\bar \delta(G) \leq O(\sqrt{m})$ is the $\textit{average degeneracy}$ parameter introduced by Burkhardt, Faber \& Harris (2020). It has several practical improvements over previous algorithms; for example, it is fully deterministic, does not require any sorting of the input graph, and uses only addition and array access in its inner loops. To the best of our knowledge, all previous efficient algorithms for $C_4$ counting have required $\Omega(m)$ space in addition to storing the input graph. Our algorithm is very simple and easily adapted to count 4-cycles incident to each vertex and edge. Empirical tests demonstrate that our array-based approach is $4\times$ -- $7\times$ faster on average compared to popular hash table implementations.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月12日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月10日
VIP会员
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月12日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月10日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员