决策问题甚至无法有效决定?

时间:2014-03-31 20:02:53

标签: complexity-theory traveling-salesman np np-hard

这些问题如何落入P,NP,NP-Hard等的挂毯中?我不知道是否存在任何此类问题,但启动我思考过程的是想到旅行商问题的可判定性:

    Given a list of cities and the distances between each pair of cities, and a 
    Hamiltonian path P, is P the shortest Hamiltonian path?

我怀疑我们无法验证"最短" P在多项式时间内,其中该决策问题在NP中不均匀。那么在这种情况下它会落在哪里呢?

3 个答案:

答案 0 :(得分:0)

这个问题出现在co-NP中。您可以将NP视为一类问题,如果答案是肯定的,那么我可以提供一些信息来说服您。例如,问题

  

G中是否存在哈密顿循环,成本最高为k?

在NP中,因为如果答案是肯定的,我可以给你一个循环,然后你可以查看它是否有效。提出这个周期很难,但是一旦你有汉密尔顿循环,就可以很容易地用它来检查答案。

类co-NP包含一些问题,如果答案是 no ,那么我可以给你的一些信息可以说服你。在你的情况下,假设不,P不是最短的哈密顿路径。这意味着有一些较短的路径P'。如果我给你P',你可以很容易地检查P是不理想的。拿起P'可能真的很难(事实上,它是NP-hard!),但是一旦你拥有它,用它来确认答案是否是非常简单的。

希望这有帮助!

答案 1 :(得分:0)

给定两个整数n和m,是否恰好有m个素数p <= n?

这可以在大约O(n ^(2/3))中解决,并且可能稍快一些,但问题大小当然不是n而是log(n),因此它需要n中的子线性时间,但是问题大小的指数时间。这并不比你对NP中的问题所期望的更糟糕。但是,我看不到任何可能让您更快查看的信息。

(实际上,有一种算法确定了大约O(n ^(2/3))步骤中素数的数量&lt; = n,但是没有已知的算法可以检查找到答案更快的答案。)

答案 2 :(得分:0)

给定整数n和k,是第2个n - 1个第k个Mersenne素数?

如果已知p + 1的完全因子分解,则有可能证明p是p大小的时间多项式的素数,并且如果p = 2 ^ n - 1那么p + 1的完全因式分解是微不足道的。

然而,这是p大小的多项式。可以检查2 ^ n - 1的时间上的素数,即n中的多项式。然而,这不是问题大小的多项式,这大致是n和k中的位数。它只会回答2 ^ n - 1是梅森素数的问题。为了证明它是第k个梅森素数,我们必须检查2 ^ m - 1为1&lt; = m&lt; n并证明其中k-1恰好是素数。

目前,对于k&gt; = 44和许多8位数值n,该问题的答案尚不清楚。