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C99 implementation of new O(m log^(2/3) n) shortest path algorithm

Hacker News

This repository provides a high-performance C99 implementation of the DMMSY algorithm from STOC 2025, which breaks the sorting barrier for directed single-source shortest paths and achieves massive speedups over Dijkstra.

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全新 O(m log^(2/3) n) 最短路徑演算法的 C99 實作

Hacker News
5 天前

AI 生成摘要

本專案提供了 STOC 2025 論文中 DMMSY 演算法的高效能 C99 實作,打破了有向單源最短路徑的排序瓶頸,並在效能上大幅超越傳統的 Dijkstra 演算法。

背景

這篇討論源於開發者 danalec 在 GitHub 上發布的一個 C99 實作專案,該專案宣稱實作了 STOC 2025 最佳論文獎的研究成果。這項由 Ran Duan 等人提出的演算法,旨在打破迪傑斯特拉(Dijkstra)演算法維持長達 65 年的 $O(m + n \log n)$ 複雜度瓶頸,將單源最短路徑(SSSP)的複雜度優化至 $O(m \log^{2/3} n)$。該實作採用遞迴子問題分解而非全域優先隊列,並在 GitHub 頁面上宣稱在處理大規模稀疏圖形時,效能比標準 Dijkstra 實作快上兩萬倍。

社群觀點

儘管這項演算法在理論界獲得高度評價,但 Hacker News 社群對此實作的效能數據與真實性展現了顯著的質疑。討論的核心集中在理論複雜度與實際運行速度之間的巨大落差。有評論者指出,從數學角度來看,當節點數為一百萬時,$O(\log^{2/3} n)$ 與 $O(\log n)$ 的理論差距僅約 2.7 倍,若要達到一萬倍以上的效能提升,節點數量必須達到天文數字級別,遠超現有硬體甚至觀測宇宙的範疇。此外,專案宣稱在 800 奈秒內處理完一百萬個節點的數據,被認為在物理層面上幾乎不可能達成,懷疑基準測試可能只是比較了極度優化的路徑與極其低效的 Dijkstra 實作,或是測試流程存在瑕疵。

除了效能數據的爭議,實作過程是否涉及人工智慧輔助也成為焦點。部分資深評論者質疑該程式碼可能是透過 Claude 等大型語言模型生成,並要求作者說明開發過程,以及為何不與現有的成熟演算法庫進行對比,而是僅與作者自製的 Dijkstra 版本比較。然而,也有網友對此持開放態度,認為即便使用了 AI 工具,只要能正確實作頂尖學術論文的成果,對社群仍具備貢獻價值。

在技術細節之外,社群也展開了有趣的理論聯想。有討論者提到 $O(\log^{x/3} n)$ 這種特殊的複雜度形式在整數分解與離散對數演算法(如普通數體篩選法)中也曾出現,猜想不同領域的複雜度陳述背後可能存在某種未被發現的深層聯繫,甚至聯想到數學界的「月光理論」(Monstrous Moonshine),即看似無關的數學領域卻產生了驚人一致的常數或模式。儘管實作的基準測試受到嚴厲審視,但社群普遍認同這類將前沿理論轉化為程式碼的嘗試,對於推動基礎架構的進步具有長遠的正面影響。

延伸閱讀

  • Breaking the Sorting Barrier for Directed Single-Source Shortest Paths: 該專案所依據的 arXiv 論文全文(https://arxiv.org/pdf/2504.17033)。
  • Monstrous Moonshine: 留言中提到的數學理論,探討模函數與有限單群之間的聯繫(https://en.wikipedia.org/wiki/Monstrous_moonshine)。
  • General Number Field Sieve: 留言中提到具有相似複雜度結構的整數分解演算法(https://en.wikipedia.org/wiki/General_number_field_sieve)。