在多项式时间内可解决的复杂性问题类,这不是决策问题

时间:2017-12-05 15:43:44

标签: time-complexity complexity-theory

复杂性类P~所有决策问题的集合,可由多项式时间内的确定性图灵机求解。 决策问题是一个问题,可以表示为是/否问题。

那么你将如何正式分类问题,如:

  • 在长度为n?
  • 的未排序列表中找到最大数字
  • 加权无向图中的最短路径是什么?

显然,这些问题可以在多项式时间内解决,但它们不是决策问题。

然而,NP-complete与NP-hard问题不同。示例(TSP):

  • TSP(决定版):是否存在访问所有城市的旅游,费用低于L? (NP完全)
  • TSP(优化版):访问所有城市的最短旅程是什么? (NP-硬)。

换句话说,NP难问题的类别不仅限于决策问题;它还可以包含搜索或优化问题。那么为什么复杂性类P的大多数(所有?)定义将定义限制为决策问题

1 个答案:

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因为任何优化问题都可以转换成P中的多个决策问题。如果您的问题是访问所有城市的最短行程,您可以将其转换为n个决策问题。

是否存在一个游览所有城市且价格不到n的游览?

是否存在一个游览所有城市且价格不到n-1的旅行?

是否存在一个游览所有城市且价格不到n-2的游览?

由于最多有n个不同的选项,因此可以在多项式时间内将优化问题转换为决策问题。因此,如果决策问题在P中,则相应的优化问题也在P中。

此外,NP完全问题只是NP中的NP难题。与问题是决策问题还是优化问题无关。