ความซับซ้อนในการคำนวณของปัญหา 3 พาร์ติชันที่มีตัวเลขแตกต่างกัน


23

คำถามนี้เกี่ยวข้องกับคำตอบที่ฉันโพสต์เพื่อตอบคำถามอื่น

ปัญหา 3 พาร์ทิชันที่เป็นปัญหาต่อไปนี้:
อินสแตนซ์ : เป็นบวกจำนวนเต็ม1 ... เป็นnโดยที่ n = 3m และผลรวมของจำนวนเต็ม n คือเท่ากับล้านบาทดังกล่าวว่าแต่ละฉันตอบสนอง B / 4 <a ฉัน <B / 2
คำถาม : Can เลขที่1 , ... เป็นnแบ่งออกเป็นมัลติเมตรเพื่อให้ผลรวมของแต่ละ MultiSet เท่ากับ B หรือไม่?

เป็นที่ทราบกันดีว่าปัญหาของพาร์ติชั่น 3 ตัวนั้นคือ NP-complete ในแง่ที่แข็งแกร่งว่ามันจะยังคงเป็น NP-complete แม้ว่าตัวเลขในอินพุตจะได้รับในเอกภาพ ดูGarey และจอห์นสันสำหรับหลักฐาน

คำถาม : Does 3 ปัญหาพาร์ทิชันยังคง NP-สมบูรณ์ถ้าตัวเลขที่1 , ... เป็นnทุกคนที่แตกต่างกัน? มันยังคง NP-complete ในความหมายที่แข็งแกร่งหรือไม่

(ความรู้สึกของฉันคือคำตอบของคำถามทั้งสองอาจเป็นใช่เพราะฉันไม่เห็นเหตุผลใด ๆ ว่าทำไมปัญหาควรจะง่ายขึ้นหากตัวเลขทั้งหมดแตกต่างกัน)

ดูเหมือนว่าการพิสูจน์ใน Garey และ Johnson จะสร้างความสมบูรณ์แบบของรุ่นที่ จำกัด นี้

ในคำตอบของคำถามอื่นที่ลิงก์ด้านบนฉันได้พิสูจน์ว่าปัญหา 6 พาร์ติชัน (กำหนดแบบอะนาล็อก) โดยมีตัวเลขที่แตกต่างคือ NP-complete ในความหมายที่แข็งแกร่ง


2
ฉันคิดว่านี่เป็นปัญหาสำคัญ ฉันพบเอกสารหลายฉบับในวรรณคดีที่ระบุหรือสันนิษฐานว่าชุดเวอร์ชั่นนั้นยากไม่มีเหตุผลที่ดีไปกว่าการอ้างถึงชุดมัลติเซ็ตใน Garey และ Johnson และใช้การสันนิษฐานนั้นในการอ้างถึงปัญหาความไม่สมบูรณ์ของปัญหาอื่น .
David Eppstein

คำตอบ:


19

มันได้รับการพิสูจน์ใน [1, Corollary 7], 3- พาร์ติชั่นนั้นมีปัญหา NP-hard เมื่อจำนวนเต็มนั้นแตกต่างกันอย่างขอบเขตไม่ได้กำหนดไว้ใน [1] แต่สิ่งนี้ไม่ควรสร้างความแตกต่างa1,...,anB/4<aผม<B/2

[1]: Heather Hulett, Todd G. Will, Gerhard J. Woeginger: การรับรู้ผลคูณของการหาลำดับองศา: การทำให้เป็นไปได้ง่ายที่สุด, การย่อเป็นเรื่องยาก โรงละครโอเปรา Res เลทท์ 36 (5): 594-596 (2008) ดอย


5
B/4<aผม<B/2aผม

1
แท้จริงแล้วมันก็ตรงไปตรงมาที่จะกำหนดขอบเขตเหล่านี้
Serge Gaspers

2
ขอบคุณมันตอบคำถามของฉันอย่างสมบูรณ์ โปรดทราบว่าปัญหาการเติมสี่เหลี่ยมจัตุรัสละตินบางส่วนสามารถกำหนดเป็นกรณีพิเศษของการจับคู่สามมิติได้อย่างง่ายดาย มันไม่ได้เกิดขึ้นกับฉันที่จะแทนที่ 3DM ด้วย PLSC แต่หลังจากได้เห็นการพิสูจน์แล้ว
Tsuyoshi Ito
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.