การค้นหาลำดับของคำถามที่เหมาะสมที่สุดเพื่อลดเวลารวมของนักเรียน


13

สมมติว่ามีเซสชันการสอนที่มหาวิทยาลัย เรามีชุดของkคำถามQ={q1…qk}และการตั้งค่าของn นักเรียนS={s1…sn} } นักเรียนแต่ละคนมีข้อสงสัยในส่วนย่อยหนึ่งของคำถามคือสำหรับนักเรียนแต่ละคนsjให้Qj⊆Qเป็นชุดของคำถามที่นักเรียนมีข้อสงสัยที่ สมมติว่า ∀1≤j≤n:Qj≠ϕและ ⋃1≤j≤nQj=Q Q

นักเรียนทุกคนเข้าสู่เซสชั่นการสอนในจุดเริ่มต้น (ที่t=0 ) ตอนนี้นักเรียนออกจากเซสชันการสอนทันทีที่คำถามทั้งหมดที่เขาสงสัยมีการพูดคุยกัน สมมติว่าเวลาที่จะหารือเกี่ยวกับคำถามแต่ละข้อมีค่าเท่ากับบอกว่า 1 หน่วย* ให้ทีเจเป็นเวลาที่ใช้โดยs Jในเซสชั่นกวดวิชา เราต้องการที่จะหาออกที่ดีที่สุดการเปลี่ยนแปลงσในการที่จะกล่าวถึงคำถาม ( Q σ ( 1 ) ... Q σ ( n ) )ดังกล่าวปริมาณT σ =∗tjsjσ(qσ(1)…qσ(n))ถูกย่อให้เล็กสุดTσ=Σ1≤j≤ntj

ฉันไม่สามารถออกแบบอัลกอริธึมเวลาแบบพหุนามได้หรือพิสูจน์ว่า -hardnessNP

เราสามารถกำหนดรุ่นการตัดสินใจของปัญหา

TUT={⟨k,n,FQ,C⟩∣∃σ:Tσ≤C}

ที่คือชุดของQ J 's FQQj

แล้วเราสามารถหาค่าต่ำสุดที่ ใช้การค้นหาแบบไบนารีในCและหาที่ดีที่สุดσใช้การกำหนดบางส่วนเพื่อσในเวลาพหุนามใช้ Oracle สำหรับT U T นอกจากนี้T U T ∈ N Pเพราะดีที่สุดσสามารถใช้เป็นใบรับรองที่เราสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายในเวลาพหุนามTσCσσTUTTUT∈NPσ

คำถามของฉัน: Is N Pสมบูรณ์หรือเราสามารถออกแบบอัลกอริทึมเวลาพหุนามมันได้หรือไม่TUT NP

Sidenote: โดยวิธีการที่ผมคิดว่าคำถามนี้หลังจากที่เซสชั่นกวดวิชาที่เกิดขึ้นจริงซึ่งใน TA กล่าวถึงคำถามในการสั่งซื้อปกติเนื่องจากการที่นักเรียนหลายคนต้องรอจนกว่าจะเสร็จสิ้นq1…qn

ตัวอย่าง
Let และn = 2 Q 1 = { Q 3 }และQ 2 = { Q 1 , Q 2 , Q 3 } เราจะเห็นได้ว่าดีที่สุดσ = ⟨ 3 , 1 , 2 ⟩เพราะในกรณีที่s 1ใบหลังจากที่T 1 = 1และs 2ใบหลังจากทีk=3n=2Q1={q3}Q2={q1,q2,q3}σ=⟨3,1,2⟩s1t1=1s2 , ผลรวมคือ 4 อย่างไรก็ตามถ้าเราอภิปรายคำถามตามลำดับ ⟨ 1 , 2 , 3 ⟩ดังนั้น s 1และ s 2ทั้งคู่ต้องรอจนถึงจุดสิ้นสุดและ t 1 = t 2 = 3ดังนั้น ผลรวมคือ 6t2=3
⟨1,2,3⟩s1s2t1=t2=3

คุณมีอิสระที่จะแก้ปัญหากรณีทั่วไปที่แต่ละคำถาม q ฉันใช้เวลา x ฉันหน่วยเพื่อหารือ!∗qixi


เพียงเพื่อให้ชัดเจน: นักเรียนทุกคนเข้ามาในเวลาเดียวกันหรือพวกเขาเข้ามาจากช่วงเวลาที่ถูกถามคำถามแรกของพวกเขาหรือไม่?
— จิ้งจกไม่ต่อเนื่อง

@Discretelizard นักเรียนทุกคนเข้ามาในเวลาเดียวกันในตอนเริ่มต้น (ที่ t = 0)
— skankhunt42

ในคำจำกัดความปัจจุบันชุดคำถามจะไม่ซ้ำกันเช่นชุดคำถามเป็นของนักเรียนไม่เกินหนึ่งคน นี่อาจเป็นการลดความซับซ้อนที่สมเหตุสมผล แต่ฉันสงสัยว่ามันเป็นจริง (และฉันสงสัยว่ามันจะทำอะไรได้มากกับความซับซ้อนของปัญหา)
— จิ้งจกที่ไม่ต่อเนื่อง

ฉันคิดว่านักเรียนสองคนอาจมีคำถามชุดเดียวกันแน่นอนดังนั้นเวลารอจะถูกคูณด้วยสอง
— gnasher729

คำตอบ:


1

ฉันสงสัยว่าปัญหาจะเป็น NP-hard ฉันจะแสดงวิธีการแปลงปัญหาเช่นที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับปัญหาที่เป็นปัญหายาก (ใช่สิ่งนี้ค่อนข้างคลุมเครือโดยทั่วไปฉันคิดว่าวิธีการทั่วไปของฉันนั้นถูกต้อง แต่ตอนนี้ฉันไม่สามารถดำเนินการต่อได้)TUT

ก่อนอื่นให้สังเกตว่าปัญหาสามารถปรับรูปแบบได้ดังนี้TUT

รับชุดของคำถามขนาดk , ชุดของnย่อยF Q ⊆ P ( Q )และจำนวนเต็มCไม่มีอยู่ลำดับΣ : ⟨ S 1 , ... , S k ⟩ดังกล่าวว่าสำหรับทุกฉัน∈ { 1 , … , k } :QknFQ⊆P(Q)CΣ:⟨S1,…,Sk⟩i∈{1,…,k}

  1. และ | S i | = i ; และSi⊆Q|Si|=i
  2. สำหรับทุกคน j > i ; และSi⊂Sjj>i
  3. ?∑i=1k|{q∈FQ∣q⊈Si}|≤C

โปรดทราบว่าชุดแทนคนแรกที่ฉันคำถามที่จะอธิบาย เงื่อนไขที่ 1 และ 2 ทำให้มั่นใจได้ว่าชุดย่อยถูกสร้างขึ้นอย่างดีตามการตีความนี้ เงื่อนไขที่ 3 นับจำนวนนักเรียนที่ยังไม่ได้ออกไปในแต่ละช่วงเวลาดังนั้นมันจึงสรุปรวมถึงเวลารอคอยโดยรวมของนักเรียนทุกคนSii

FQ2Q

|{q∈FQ∣q⊈Si}|iDouble max k-vertex-cover

G=(V,E)ktV′⊆Vk{(u,v)∈E∣u∈V′∧v∈V′}t

kTUTiΣ743i=334i=4

TUT

ดังนั้นเพื่อสรุปฉันได้ลดคำถามดังต่อไปนี้:

  • TUT

|{q∈FQ∣q⊈Si}|i=1…ki−1ki ในที่สุดจะกลายเป็น 'สูงสุด' ทั่วโลกเพื่อป้องกันการตรวจสอบจำนวนชุดย่อยที่อธิบาย

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.