ปัญหาระหว่าง P และ NPC


128

แฟคตอริ่งและมอร์ฟิซึ่มกราฟเป็นปัญหาใน NP ที่ไม่รู้ว่าอยู่ใน P หรือเป็น NP-Complete อะไรคือปัญหาทางธรรมชาติ (แตกต่างกันพอสมควร) ที่แบ่งปันคุณสมบัตินี้? ตัวอย่างประดิษฐ์ที่มาโดยตรงจากการพิสูจน์ทฤษฎีบทของ Ladner ไม่นับรวม

มีตัวอย่างใดบ้างที่พิสูจน์แล้วว่าปัญหา NP-ตัวกลางสมมติว่ามีสมมติฐานบางอย่างที่ "สมเหตุสมผล" หรือไม่?


มีคำถามที่คล้ายกันถามที่นี่ที่อาจเป็นประโยชน์คือ: cstheory.stackexchange.com/questions/52/…
Daniel Apon

1
คำถามที่เกี่ยวข้องกับ MO โดยมีตัวชี้หลายตัวสำหรับปัญหาใน NP และ co-NP แต่ไม่ทราบว่าอยู่ใน P: mathoverflow.net/questions/31821/ …
András Salamon

1
มีคลาสที่ซับซ้อนหลายอย่างระหว่าง P และ NP-complete ซึ่งปัจจุบันถือเป็นที่น่าสนใจ: PPAD, ปัญหาที่เทียบเท่ากับ UGC, NP co-NP, BPP, .... ถ้าคุณขอรายการใหญ่ ๆ คุณทำให้นี่เป็นวิกิชุมชนหรือไม่
András Salamon

ขอขอบคุณ. ฉันรู้ทฤษฎีบทของ Ladner แล้ว ฉันเดาว่าฉันกำลังถามหา "ปัญหาธรรมชาติ" ฉันเดาว่า PPAD มี Nash Equilibria ดังนั้นมันจึงนับ ...
Lev Reyzin

คำตอบ:


105

ต่อไปนี้เป็นคอลเลกชันของการตอบสนองของปัญหาระหว่าง P และ NPC:


5
ใช่ขั้นตอนนี้ใช้งานได้ตามคำตอบ "ทางการ"
Suresh Venkat

12
มันจะเป็นการดีถ้าคุณสามารถเพิ่มคำตอบลงในรายการเฝ้าดู นี่จะเป็นของฉันอย่างแน่นอน
András Salamon

9
ฉันลบ Planar MAX 2-SAT ออกจากรายการแสดงว่าเป็น NP สมบูรณ์โดย Guibas และคณะ ใน "รูปหลายเหลี่ยมโดยประมาณและส่วนย่อยที่มีเส้นทางลิงก์ขั้นต่ำ" ( springerlink.com/content/y234m35416w043v1 )
Bob Fraser

7
มีตัวอย่างใดบ้างที่พิสูจน์แล้วว่าปัญหา NP-ตัวกลางสมมติว่ามีสมมติฐาน "ที่สมเหตุสมผล" (กล่าวคือสมมุติฐานเล็ก ๆ น้อย ๆ น้อยกว่า "ปัญหานี้คือปัญหาระดับกลาง - กลาง") ถ้าเป็นเช่นนั้นมันจะน่าสนใจที่จะพูดถึงว่าในรายการนี้
ทิโมธี Chow

3
@ Timothy Chow: ตัวอย่างข้างบนสมมติว่าอยู่ในระดับกลางนั่นคือสมมติว่าN E X P E X Pรุ่นที่มีเบาะรองของN E X P - ปัญหาที่สมบูรณ์นั้นไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นN Pสมบูรณ์โดย Mahaney หรือในPเป็นที่จะขัดแย้งกับN E X P E X P NEXPEXPNEXPEXPNEXPNPPNEXPEXP
Joshua Grochow

45

ปัญหาที่ฉันโปรดปรานในชั้นนี้ (ฉันจะพูดว่ามันเป็นปัญหาการทำงาน แต่มันง่ายที่จะกลายเป็นปัญหาการตัดสินใจในวิธีมาตรฐาน): คำนวณระยะการหมุนระหว่างต้นไม้ไบนารีสองต้น (เท่ากันระยะทางระหว่างสองสามเหลี่ยมของ รูปหลายเหลี่ยมนูนออกมา)


1
นั่นเป็นปัญหาที่เรียบร้อย: ฉันไม่ได้ตระหนักว่ามันอยู่ในภวังค์
Suresh Venkat

3
ใช่ฉันก็ไม่รู้เหมือนกัน! สำหรับปัญหา / คำตอบเหล่านี้ทั้งหมดฉันสงสัยว่าพวกเขาอยู่ในบริเวณ Limbo หรือไม่เพราะเราคิดว่าพวกเขาเป็นจริงหรือถ้าพวกเขาเป็นเหมือน PRIMES ...
Lev Reyzin

ปัญหานี้และสถานะกลางที่อาจเกิดขึ้นควรเป็นที่รู้จักมากขึ้น คุณสามารถให้การอ้างอิงกับมันได้หรือไม่? นอกจากนี้ยังมีผลใด ๆ ที่บ่งบอกว่ามันไม่ได้เกิดปัญหา NP-complete เนื่องจากมีกราฟสำหรับ Isomorphism และปัญหาที่เกี่ยวข้องหรือไม่?
Joshua Grochow

8
การอ้างอิงที่น่าสนใจและสำคัญมาก แต่เก่ากว่าคือ Thurston, Sleator และ Tarjan, "ระยะการหมุน, รูปสามเหลี่ยมและเรขาคณิตแบบไฮเพอร์โบลิก", ​​STOC'86 และ JAMS'88 สำหรับการอ้างอิงเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่กล่าวถึงความซับซ้อนของปัญหาในขณะที่ยังคงเปิดอยู่ดูลูคัส "ขนาดเคอร์เนลที่ปรับปรุงสำหรับระยะการหมุนในต้นไม้ไบนารี", IPL 2010, dx.doi.org/10.1016/j.ipl.2010.04 022
David Eppstein

1
น่าสนใจ การสำรวจพื้นที่หมุนรอบตัวก็เป็นพื้นที่ของการวิจัย "กราฟการหมุนของต้นไม้ k-ary คือ Hamiltonian", IPL 2008, dx.doi.org/10.1016/j.ipl.2008.09.013
Chad Brewbaker

38

ปัญหาที่กล่าวถึงไม่ได้อยู่ในรายการนี้หรือรายการ MO เป็นปัญหาเทิร์นไพค์ รับหลายชุดของ n (n-1) / 2 หมายเลขแต่ละหมายเลขแสดงระยะทางระหว่างจุดสองจุดบนบรรทัดสร้างตำแหน่งของจุดเดิมใหม่

โปรดทราบว่าสิ่งที่ทำให้สิ่งไม่สำคัญนี้คือสำหรับตัวเลขที่กำหนดในมัลติเซ็ตคุณไม่ทราบว่ามีจุดใดเป็นคู่

ในขณะที่ทราบว่าสำหรับอินสแตนซ์ที่กำหนดใด ๆ มีเพียงจำนวนของพหุนามวิธีแก้ไขก็ไม่ทราบวิธีการค้นหาหนึ่ง!


ขอบคุณ - นี่เป็นสิ่งที่ดี! เตือนฉันถึงปัญหา "การแปล" อื่น ๆ จริง ๆ แล้วคิดว่าไม่อยู่ใน p หรือไม่
Lev Reyzin

ฉันไม่ทราบว่าด่านเก็บเงินเชื่อมโยงโดยตรงกับปัญหาที่ทราบในความซับซ้อน อย่างไรก็ตามมี "ทิศทางที่ไม่ถูกต้อง" ที่เกี่ยวข้องกับแฟคตอริ่งซึ่งปัญหาแคมเทิร์นไพค์ถูกใช้เป็นปัญหาแฟคตอริ่งในพหุนามที่เลือกอย่างเหมาะสม
Suresh Venkat

1
ทราบหรือไม่ว่าผลที่ตามมาของปัญหานี้เกิดจากปัญหา NP-complete เนื่องจากมีกราฟสำหรับ Isomorphism (การยุบ PH)?
Joshua Grochow

ไม่ใช่ที่ฉันรู้ มันไม่ได้รับการศึกษามากนักซึ่งน่าเสียดายเพราะมันเป็นธรรมชาติมาก
Suresh Venkat

2
คุณพบปัญหาที่คล้ายกันในชีวสารสนเทศศาสตร์: เนื่องจากชุดของการทับซ้อนที่อาจเกิดขึ้น / หวังว่าจะถูกสร้างขึ้นแบบสุ่มของสตริงที่ยาวกว่าแต่ละชิ้น คำนวณสตริงเดิม (การหาลำดับยีน)
Raphael

38

ผลรวมของปัญหารากที่สอง:ป.ร. ให้ไว้สองลำดับ1 , 2 , ... , nและ1 , 2 , ... , nของจำนวนเต็มบวกเป็น: = Σ ฉันa1,a2,,anb1,b2,,bnน้อยกว่าเท่ากับหรือมากกว่าB:=ΣฉันA:=iai ?B:=ibi

  • ปัญหามีอัลกอริทึมเล็กน้อยใน RAM จริง - เพียงแค่คำนวณจำนวนเงินและเปรียบเทียบมัน! - แต่สิ่งนี้ไม่ได้หมายความถึงการเป็นสมาชิกใน PO(n)

  • มีอัลกอริธึมความแม่นยำแน่นอนที่เห็นได้ชัด แต่ก็ไม่รู้ว่าจำนวนบิตของพหุนามความแม่นยำเพียงพอสำหรับความถูกต้องหรือไม่ (ดูhttp://maven.smith.edu/~orourke/TOPP/P33.htmlเพื่อดูรายละเอียด)

  • ทฤษฎีบทพีทาโกรัสบ่งบอกว่าความยาวของเส้นโค้งรูปหลายเหลี่ยมใด ๆ ที่มีจุดยอดและจุดปลายจำนวนเต็มเป็นผลรวมของสแควร์รูทของจำนวนเต็ม ดังนั้น sum-of-รากปัญหามีอยู่ในระนาบปัญหาคำนวณเรขาคณิตหลายแห่งรวมถึงยุคลิดต้นไม้ทอดต่ำสุด , ยุคลิดเส้นทางที่สั้นที่สุด , triangulations ขั้นต่ำน้ำหนักและปัญหาพนักงานขายที่เดินทางยุคลิด (ปัญหา Euclidean MST สามารถแก้ไขได้ในเวลาพหุนามโดยไม่ต้องแก้ไขปัญหาผลรวมของรากด้วยโครงสร้าง matroid พื้นฐานและความจริงที่ว่า EMST เป็นกราฟย่อยของสามเหลี่ยม Delaunay)

  • มีเป็นพหุนามเวลาอัลกอริทึมแบบสุ่มเนื่องจากโยฮันเนBlömerเพื่อตัดสินใจว่าทั้งสองจำนวนเงินเท่ากัน อย่างไรก็ตามหากคำตอบคือไม่ได้อัลกอริทึมของBlömerไม่ได้กำหนดว่าผลรวมใดจะใหญ่กว่า

  • รุ่นการตัดสินใจของปัญหานี้ (คือ> B ?) ไม่ได้รู้จักกันแม้จะอยู่ใน NP อย่างไรก็ตามอัลกอริธึมของBlömerบ่งบอกว่าหากปัญหาการตัดสินใจอยู่ใน NP มันก็เป็น co-NP ด้วยเช่นกัน ดังนั้นปัญหาจึงไม่น่าจะเสร็จสมบูรณ์A>B


3
เป็นคนดีฉันชอบมัน !!
Hsien-Chih Chang 張顯之

ถ้าเราใช้จำนวนเต็มสุ่ม 1,000 ตัวไม่ใหญ่เกินไปมีวิธีประมาณวิธีที่จะแบ่งพวกมันออกเป็นสองชุดดังนั้นผมคาดว่าผลบวกสองอันนี้จะอยู่ในช่วง 900 หรือมากกว่านั้นภายในครึ่ง จากผลรวมทั้งหมด) ในทางกลับกันการหาลำดับสองที่ "แย่ที่สุด" เพื่อเปรียบเทียบความเป็นไปได้2 999 รายการนี้ก็เป็นไปได้ยากเช่นกัน 29992999
gnasher729

30

นี่คือรายการปัญหาที่อาจแตกต่างหรือไม่เหมาะสมว่า "เพียงพอ" โดยการพิสูจน์แบบเดียวกันกับกราฟมอร์ฟิซึ่มส์ถ้ามันมีปัญหา - สมบูรณ์แล้วพหุนามลำดับขั้นทรุดลงไปสู่ระดับที่สอง ฉันไม่คิดว่าจะมีฉันทามติอย่างกว้าง ๆ ว่า "ควร" สิ่งเหล่านี้จะอยู่ในพี

  • Graph Automorphism (พิจารณาว่ากราฟมี automorphism แบบไม่สนใจ) ลดลงในกราฟมอร์ฟิซึ่ม แต่ไม่เป็นที่รู้จัก (ไม่คิดว่า?) ที่จะเป็น GI-hard
  • กลุ่มมอร์ฟิซึ่มและออโตมอร์ฟิซึ่ม (ซึ่งกลุ่มจะได้รับจากตารางการคูณ) อีกครั้งลดการ Isomorphism กราฟ แต่ไม่คิดว่าจะเป็น GI-hard
  • Ring Isomorphism และ Automorphism เรียกได้ว่าเป็นแกรนด์พ่อของปัญหาทั้งหมดข้างต้นเนื่องจากแฟคตอริ่งจำนวนเต็มเทียบเท่ากับการหาออโต้มอร์ฟิซึมแบบไม่ประดิษฐ์ของวงแหวนและกราฟไอโซมอร์ฟิซึมลดลงเป็นแหวนมอร์ฟิซึ่มส์ ดูNeeraj Kayal, Nitin Saxena ความซับซ้อนของปัญหามอร์ฟิซึ่มแหวน. ความซับซ้อนในการคำนวณ 15 (4): 342-390 (2006) (น่าสนใจคือการพิจารณาว่าวงแหวนมีออโต้มอร์ฟิซึมแบบไม่อยู่ในรูปตัวหรือไม่)P
  • โพสต์นี้โดย Bill Gasarch มีปัญหาอื่น ๆ ด้วยรสชาติของทฤษฎีแรมซีย์ที่ดูเหมือนว่าพวกเขาอาจจะเป็นสื่อกลาง
  • ทฤษฎีบทของมาห์นีย์ไม่มีชุดที่กระจัดกระจายได้สมบูรณ์ แต่เรายังไม่ทราบว่ามีชุดเบาบางใน - P IFF N E X Pไม่เท่ากับE X P ดังนั้นสมมติN E X P E X Pรุ่นเบาะใด ๆN E X Pปัญหาที่สมบูรณ์มีความซับซ้อนกลาง (ชุดนี้ไม่สามารถอยู่ในP ได้ยกเว้นN E X P = E X PNPPNEXPEXPNEXPEXPNEXPPNEXP=EXPขัดแย้งกับข้อสันนิษฐานของเรา) มีปัญหาตามธรรมชาติที่ไม่สมบูรณ์มากมายNEXP

ฉันชอบตัวอย่างสุดท้าย คุณมีข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับมันหรือไม่?
Marcos Villagra

1
SR Mahaney ชุดที่กระจัดกระจายสำหรับ NP: วิธีแก้ปัญหาของการคาดคะเนโดย Berman และ Hartmanis วารสารคอมพิวเตอร์และระบบวิทยาศาสตร์ 25: 130-143 1982. dx.doi.org/10.1016/0022-0000(82)90002-2 เซ็ตฉากหลังใน NP - P iff NEXP neq EXP: J. Hartmanis, N. Immerman, V. Sewelson, Sparse ชุดใน NP-P: EXPTIME เมื่อเทียบกับ NEXPTIME ข้อมูลและการควบคุมเล่มที่ 65 ปัญหา 2-3, พฤษภาคม - มิถุนายน 2528, หน้า 158-181 dx.doi.org/10.1016/S0019-9958(85)80004-8
Joshua Grochow

นี่เป็นรายการที่ดีแม้ว่าสามรายการแรกนั้นค่อนข้างคล้ายกัน :) ฉันชอบตัวอย่างสุดท้ายเช่นกัน
Lev Reyzin

28

ปัญหาขนาดวงจรขั้นต่ำ (MCSP) เป็นปัญหา "ธรรมชาติ" ที่ฉันโปรดปรานใน NP ที่ไม่ทราบว่าเป็นปัญหาที่สมบูรณ์: ได้รับตารางความจริง (ขนาด n = 2 ^ m) ของฟังก์ชันบูลีน m-variate f และ เมื่อให้ตัวเลข s, f มีวงจรขนาด s หรือไม่? หาก MCSP นั้นง่ายแสดงว่าไม่มีฟังก์ชั่นทางเดียวแบบเข้ารหัสที่ปลอดภัย ปัญหานี้และความหลากหลายของมันเป็นแรงจูงใจสำหรับการศึกษาอัลกอริทึม "กำลังดุร้าย" ในรัสเซียซึ่งนำไปสู่การทำงานของเลวินในเรื่องความสมบูรณ์แบบของเลวิน ปัญหานี้สามารถดูได้ในแง่ของความซับซ้อนของ Kolmogorov ที่มีขอบเขตทรัพยากร: ถามว่าจะสามารถกู้คืนสตริงได้อย่างรวดเร็วจากคำอธิบายสั้น ๆ ปัญหารุ่นนี้ถูกศึกษาโดย Ko; ชื่อ MCSP นั้นถูกใช้เป็นครั้งแรกโดย Cai และ Kabanets เท่าที่ฉันรู้ การอ้างอิงเพิ่มเติมสามารถพบได้ในเอกสารของฉัน: http://ftp.cs.rutgers.edu/pub/allender/KT.pdf http://ftp.cs.rutgers.edu/pub/allender/pervasive.reach.pdf


24

เสียงคู่เองได้

สำหรับการใด ๆ บูลฟังก์ชั่นf=f(x1,x2,...,xn)ก็คู่fd=f¯(x1¯,x2¯,...,xn¯) ) ได้รับf(x1,x2,...,xn)ตัวแทนจากสูตร CNF เราต้องตัดสินใจว่าf=fd d

ปัญหานี้อยู่ใน co-NP [ log2n ] นั่นคือสามารถ decidable ด้วยO(log2n/loglogn)ขั้นตอน nondeterministic ดังนั้นจึงมีอัลกอริธึมเวลากึ่งโพลิโนเมียล (เวลาO(nlogn/loglogn) ) และดังนั้นจึงไม่น่าจะเป็น co-NP-hard

มันยังคงเปิดอยู่ว่าปัญหานี้อยู่ใน P หรือไม่ รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถอ่านได้ในรายงานประจำปี 2551 เรื่อง " การคำนวณของการทำเสียงโมโนโทนคู่เดียว: การสำรวจสั้น ๆ " โดย Thomas Eiter, Kazuhisa Makino และ Georg Gottlob


23

Knot triviality: กำหนดโซ่เหลี่ยมหลายเหลี่ยมแบบปิดใน 3 ช่องว่างมันไม่ได้เปิดเผยหรือไม่ (กล่าวคือไอโซโทปแวดล้อมกับวงกลมแบน)

เรื่องนี้เป็นที่รู้กันว่าอยู่ใน NP โดยผลลัพธ์ที่ลึกลงไปในทฤษฎีพื้นผิวปกติ แต่ไม่มีการรู้อัลกอริธึมแบบโพลีเวลา


1
มันอาจจะคุ้มค่าที่จะกล่าวถึงว่าเช่นเดียวกับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับปัญหาระดับกลางหลายระดับตัวแปรที่รู้กันเล็กน้อยว่าเป็นปัญหาที่สมบูรณ์ คือ 3-knold knot สกุลคือ NP-complete: เนื่องจากรูปหลายเหลี่ยมโซ่ปิดใน triangulated 3-manifold และจำนวนเต็ม g เป็นปมขอบเขตของพื้นผิวของพืชสกุลมากที่สุด g? (การเป็น unknot เทียบเท่ากับประเภท 0) doi.acm.org.proxy.uchicago.edu/10.1145/509907.510016
Joshua Grochow

มันยังมีอยู่ใน co-AM (Hara, Tani, Yamamoto) ดังนั้นอย่า NPC เว้นแต่ว่าลำดับชั้นพหุนามล้มลง
Peter Shor

3
ที่จริงแล้วยังเปิดอยู่ Tasos Sidiropoulos พบข้อบกพร่องในการพิสูจน์ Hara-Tani-Yamamoto
Jeff

ตั้งแต่เวลาที่คำตอบนี้ถูกโพสต์แรก Kuperberg วางไว้ในเงื่อนไขในทั่วไป Riemann สมมุติฐานและ Lackenby วางมัน unconditonally ในo N P coNPcoNP
Mark S

19

ไม่ทราบว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะตัดสินใจในเวลาพหุนามหากผู้เล่น 1 มีกลยุทธ์ในการชนะในเกมพาริตี้ (จากตำแหน่งเริ่มต้นที่กำหนด) อย่างไรก็ตามปัญหาอยู่ใน NP และ co-NP และแม้แต่ใน UP และ co-UP


คุณสามารถให้การอ้างอิงได้หรือไม่? ฟังดูน่าสนใจ.
Joshua Grochow

1
M. Jurdzinski การตัดสินผู้ชนะในเกมพาริตี้อยู่ใน UP \ cap co-Up ตัวประมวลผลข้อมูล 68 (3): 119-124 1998. อย่างน้อยควรเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี
Matthias

บทความล่าสุด "A Pumping Algorithm สำหรับเกม Ergodic Stochastic Mean Payoff Games ที่มีข้อมูลสมบูรณ์แบบ" ยังแสดงให้เห็นว่าแม้แต่เกมทั่วไปของเกมพาริตี้ก็สามารถแก้ไขได้ในเวลา pseudo-polynomial โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาแสดงให้เห็นว่าเกมที่เรียกว่าเกม BWR มีอัลกอริทึมเวลาหลอก - พหุนามเมื่อมีจำนวนคงที่ของ "โหนดสุ่ม" เกมพาริตีเป็นกรณีที่ไม่มีโหนดแบบสุ่ม
Danu

มันแสดงให้เห็นเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่าเกมความเท่าเทียมกันสามารถแก้ไขได้ในเวลา quasipolynomial ดูที่นี่เช่น
โทมัสคลิมเพล

18

คุณจะได้รับรายการปัญหาที่ยาวมากหากยินดีที่จะยอมรับปัญหาการประมาณค่าเช่น Max-Cut เพื่อประมาณค่าปัจจัย 0.878 เราไม่ทราบว่าเป็น NP-hard หรือเป็น P (รู้เพียง NP-hardness สมมติว่า Uniuqe Games Conjecture)


ใช่นั่นเป็นความคิดเห็นที่ไร้สาระที่ฉันเริ่มลบทันทีที่มีการโพสต์ ขอขอบคุณ. :)
Daniel Apon

ขอบคุณ! แต่ฉันคิดว่าฉันไม่ได้คิดมากเกี่ยวกับปัญหาการประมาณ แต่ปัญหาธรรมชาติมากกว่า
Lev Reyzin

เนื้อหาเหล่านี้เป็นปัญหาตามธรรมชาติเนื่องจากสอดคล้องกับสิ่งที่สามารถทำได้โดยชุดเทคนิคตามธรรมชาติในกรณีนี้การเขียนโปรแกรมแบบกึ่งไม่มีที่สิ้นสุด
Moritz

ฉันเดาว่า "ธรรมชาติ" เป็นเกณฑ์ที่คลุมเครือ ...
เลฟเรย์ซิน

18

ในสูตร CNF แบบโมโนโทนทุกประโยคมีเพียงตัวอักษรบวกหรือตัวอักษรเชิงลบเท่านั้น ในสูตร CNF ที่ตัดกันคนเดียวทุกประโยคที่เป็นบวกจะมีตัวแปรบางตัวที่เหมือนกันกับทุกประโยคลบ

ปัญหาการตัดสินใจ


f
f

no(log n)

  • Thomas Eiter และ Georg Gottlob, การคำนวณข้ามทาง Hypergraph และปัญหาที่เกี่ยวข้องในลอจิกและ AI , JELIA 2002 ดอย: 10.1007 / 3-540-45757-7_53


17

เวอร์ชั่น Pigeonhole ของ Sum Sum (หรือ Sum Sum Equality)

ได้รับ:

akZ>0
k=0n1ak<2n1

S1,S2{1,,n}

jS1aj=kS2ak

ปัญหาผลรวมย่อย pigeonhole ถามถึงวิธีการแก้ปัญหา แต่เดิมระบุไว้ใน " อัลกอริทึมการประมาณค่าที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหาด้านคุณภาพส่วนย่อย " โดย Bazgan, Santha และ Tuza


16

มีปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการค้นหากลุ่มย่อยที่ซ่อนอยู่ คุณพูดถึงการแยกตัวประกอบ แต่ยังมีปัญหาการบันทึกที่ไม่ต่อเนื่องเช่นเดียวกับคนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับเส้นโค้งรูปไข่ ฯลฯ


15

นี่คือปัญหาในการเลือกทางสังคมการคำนวณที่ไม่เป็นที่รู้จักใน P และอาจหรืออาจจะไม่สมบูรณ์ NP

การควบคุมวาระการแข่งขันสำหรับการแข่งขันแบบตัดออกเดี่ยว:

Tn=2ka

คำถาม: มีการเปลี่ยนแปลงของโหนด ( วงเล็บ ) อยู่หรือไม่เพื่อให้ a เป็นผู้ชนะของทัวร์นาเมนท์กำจัดเดี่ยว

Pk2kVTVPk12k1i>0Pk[2i1]Pk[2i]eTPk1[i]=Pk[2i1]e=(Pk[2i1],Pk[2i])Pk1[i]=Pk[2i]PkTPk12kkPk1,,P02k

การควบคุมวาระการแข่งขันสำหรับการแข่งขันแบบตัดเดี่ยว (การกำหนดกราฟ):

Tn=2ka

T2ka

2kxa2k1x2k1yxyk=0

อ้างอิงบางส่วน:

  1. Jérôme Lang, Maria Silvia Pini, Francesca Rossi, Kristen Brent Venable, Toby Walsh: ความมุ่งมั่นของผู้ชนะในการออกเสียงลงคะแนนตามลำดับส่วนใหญ่ IJCAI 2007: 1372-1377
  2. N. Hazon, PE Dunne, S. Kraus และ, M. Wooldridge วิธีการจัดการเลือกตั้งและการแข่งขัน COMSOC 2008
  3. Thuc Vu, Alon Altman, Yoav Shoham ความซับซ้อนของปัญหาการควบคุมตารางเวลาสำหรับทัวร์นาเมนต์ที่น่าพิศวง AAMAS (1) 2009: 225-232
  4. V. Vassilevska Williams แก้ไขการแข่งขัน AAAI 2010

13

ลองดูที่ชั้นเรียนTFNP มีปัญหาการค้นหาจำนวนมากที่มีสถานะระดับกลาง


NPcoNP

12

ปัญหามอร์ฟกราฟย่อยที่เกิดขึ้นมีปัญหา NP ไม่สมบูรณ์ "ข้อ จำกัด ด้านซ้ายมือ" สมมติว่า P ไม่เท่ากับ NP ดู Y. Chen, M. Thurley, M. Weyer: ทำความเข้าใจความซับซ้อนของการเกิด Isomorphisms Subgraph ที่เหนี่ยวนำ , ICALP 2008


2
แม้ว่านี่จะเป็นผลลัพธ์ที่น่าสนใจ แต่ถ้าคุณตรวจสอบกระดาษมันยังบอกว่าการพิสูจน์ความซับซ้อนระดับกลางนั้นเหมือนกับทฤษฎีบทของ Ladner ยกเว้นว่าคุณได้ทำเส้นทแยงมุมในทางเลือกของข้อ จำกัด LHS ดังนั้นฉันไม่รู้ว่านี่ถือเป็นปัญหา "ธรรมชาติ" มากกว่าแค่การเข้ารหัสทฤษฎีบทของ Ladner ที่แตกต่างออกไป
Joshua Grochow

โปรดทราบว่าสิ่งเหล่านี้เป็นข้อ จำกัด ของแหล่งที่มาและเป้าหมาย เป้าหมาย (ด้านขวา) จะต้องอยู่ในรูปแบบพิเศษเพื่อบังคับใช้การฉีด
András Salamon

11

NPNP

ปัญหา Bisection ขั้นต่ำ: ค้นหาพาร์ติชันของชุดของโหนดเป็นสองส่วนที่มีขนาดเท่ากันเพื่อลดจำนวนของการข้ามขอบ

Karpinski ความสามารถในการประมาณปัญหาขั้นต่ำของการแบ่งเป็นสองส่วน: การท้าทายของอัลกอริทึม


คุณมีการอ้างอิงถึงคำนิยามปัญหาหรือไม่
Lev Reyzin

เพิ่มการอ้างอิงแล้ว
Mohammad Al-Turkistany


10

nv1vβvβ>1

β=nNPcoNPNPPββ=no(1/loglogn)NP


9

G=(V,E)fvVf(v)e=uvE|f(u)f(v)|f:V{0,1,2,,|E|}{1,2,...,|E|}

  1. JA Gallian การสำรวจแบบไดนามิกของการติดฉลากกราฟ วารสารอิเล็กทรอนิกส์ของ Combinatorics, 2009
  2. DS Johnson คอลัมน์ NP-ครบถ้วน: คำแนะนำอย่างต่อเนื่อง J. อัลกอริทึม, 4 (1): 87–100, 1983
  3. DS Johnson คอลัมน์ความสมบูรณ์แบบของ NP ธุรกรรม ACM เกี่ยวกับอัลกอริทึม, 1 (1): 160–176, 2005


8

abax+1b

γ

Garey และ Johnson ใน "คอมพิวเตอร์กับการใช้งานไม่ได้" (pp. 158-159)

γRMM

RM={x,y:there is a string z such that on input x and guess z M has output y}

L1Σ1γL2Σ2L1γL2MxΣ1yΣ2x,yRMx,yRMxL1yL2MxxxL2xL1


γ


5

ปัญหาต่อไปนี้เชื่อว่าเป็น NP-Intermediate นั่นคือมันอยู่ใน NP แต่ไม่ใช่ใน P หรือ NP-complete

ปัญหารูตแบบพหุนามแบบ Exponentiating (EPRP)

p(x)deg(p)0GF(q)qr

p(x)=rx
p(x)rxrxr

deg(p)=0

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูคำถามและการอภิปรายที่เกี่ยวข้องของฉัน


4

ฉันไม่รู้ว่าปัญหา hypergraph isomorphism ที่เสนอในคำตอบของ Thinh D. Nguyen นั้นไม่สามารถแสดงให้เห็นว่าเป็น GI โดยสมบูรณ์หรือไม่ อย่างไรก็ตามมีปัญหาเกี่ยวกับ GI อย่างหนักที่เกี่ยวข้องกับ GI ซึ่งยังไม่ได้ลดลงใน GI แต่อย่างใดคือปัญหาสตริง isomorphism (เรียกอีกอย่างว่าปัญหาสี isomorphism ) นี่เป็นปัญหาที่แสดงให้เห็นว่าอยู่ในเวลาเสมือนพหุนามโดยLászló Babai เป็นผลประโยชน์อิสระเนื่องจากเทียบเท่ากับปัญหาการตัดสินใจจำนวนหนึ่งในทฤษฎีกลุ่ม (การเปลี่ยนแปลง):


3

ปัญหาที่ไม่มีใครรู้ว่าอยู่ใน FP หรือ NP-hard เป็นปัญหาในการหาต้นไม้ Steiner ที่น้อยที่สุดเมื่อสัญญาว่าจะให้จุดยอด Steiner ตกลงบนสองส่วนของเส้นตรงตัดกันที่มุม 120 ° หากมุมระหว่างส่วนของเส้นตรงน้อยกว่า 120 °แสดงว่าปัญหานั้นเกิดจากปัญหาของ NP-hard คาดว่าเมื่อมุมมากกว่า 120 °แสดงว่าปัญหานั้นอยู่ใน FP

ดังนั้นปัญหาการตัดสินใจต่อไปนี้ในปัจจุบันดูเหมือนจะมีความซับซ้อนระดับกลาง:


q
q

แน่นอนว่านี่อาจเป็น P หรือ NP-complete แต่ดูเหมือนว่าเราจะมีขั้วที่น่าสนใจที่ 120 °แทนที่จะเป็นปัญหาระดับกลาง (การคาดเดาอาจเป็นเท็จได้เช่นกัน)

  • JH Rubinstein, DA Thomas, NC Wormald, ต้นไม้ Steiner สำหรับอาคารที่มีข้อ จำกัด ในการโค้ง , SIAM J. คณิตศาสตร์ไม่ต่อเนื่อง 10 (1) 1–17, 1997. ดอย: 10.1137 / S0895480192241190

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