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[算法理论] 带延迟的分页和可变开启成本的联合补货的紧界

发布于:2026-11-09 22:00 最后更新:2026-11-12 00:51
#algorithm #optimization #Data Structure

我们研究加权分页带延迟的问题,它是经典分页的推广,允许在请求到达后延迟服务并产生延迟费用。该模型可以将请求批量处理,但因请求重叠带来显著难度。未加权情形已有 $O(\log k)$ 竞争比的最优算法,然而加权情形仅有 Gupta、Kumar 与 Panigrahi 提出的 $O(\log k \log n)$ 随机算法,仍存在差距。本文给出 $O(\log k)$ 竞争比的随机算法,匹配经典分页的下界。核心是结构性分解:将缓存随时间的演化与额外页面加载的调度分离,使解可行。我们先在时间窗口分页(每个请求必须在指定区间内完成)上构建框架。给定缓存配置序列,问题被归约为带截止时间的联合补货问题(JRP‑D)的变体,其中开启成本随时间变化。针对该变体我们设计了常数竞争比的在线算法,利用一种预测模型,该模型在我们的分页归约中可在线获得。将此算法与已有的缓存配置在线构造相结合,即得到时间窗口分页的 $O(\log k)$ 竞争比算法。随后我们将框架推广至一般延迟函数的加权分页,仍保持相同保证。\n\n点评

原文链接: https://arxiv.org/abs/2610.30430

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