Złożoność obliczeniowa/Test 5: Problemy NP-zupełne: Różnice pomiędzy wersjami

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Rogoda (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
Rogoda (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
 
Linia 1: Linia 1:
<quiz>NP-zupełność problemu 3SAT
<quiz>
W przedstawionym dowodzie NP-zupełności problemu 3SAT  
W przedstawionym dowodzie NP-zupełności problemu 3SAT  
<rightoption>klauzula <math>k</math>-składnikowa zastępowana jest przez <math>k-2</math> klauzul</rightoption>
<rightoption>klauzula <math>k</math>-składnikowa zastępowana jest przez <math>k-2</math> klauzul</rightoption>
Linia 9: Linia 9:




<quiz>NP-zupełność problemu MAX2SAT
<quiz>
Przedstawiona redukcja dowodząca, że MAX2SAT jest problemem NP-zupełnym, jest redukcją logarytmiczną, gdyż  
Przedstawiona redukcja dowodząca, że MAX2SAT jest problemem NP-zupełnym, jest redukcją logarytmiczną, gdyż  
<wrongoption>działa w czasie wielomianowym</wrongoption>
<wrongoption>działa w czasie wielomianowym</wrongoption>
Linia 18: Linia 18:




<quiz>Dowód NP-zupełności problemu pokrycia wierzchołowego
<quiz>
Na wejściu redukcji dowodzącej, że problem NODE COVER jest NP-zupełny, dana jest formuła o <math>m</math> klauzulach nad <math>n</math> zmiennymi. W utworzonym grafie jest  
Na wejściu redukcji dowodzącej, że problem NODE COVER jest NP-zupełny, dana jest formuła o <math>m</math> klauzulach nad <math>n</math> zmiennymi. W utworzonym grafie jest  
<rightoption><math>3m</math> wierzchołków</rightoption>
<rightoption><math>3m</math> wierzchołków</rightoption>
Linia 28: Linia 28:




<quiz>NP-zupełność problemu cyklu Hamiltona
<quiz>
W jaki sposób w dowodzie NP-zupełności problemu HAMILONIAN CYCLE korzysta się z tego, że gadżet można trawersować dwukrotnie, za każdym razem inną połowę gadżetu?  
W jaki sposób w dowodzie NP-zupełności problemu HAMILONIAN CYCLE korzysta się z tego, że gadżet można trawersować dwukrotnie, za każdym razem inną połowę gadżetu?  
<wrongoption>Konstruując pokrycie, możemy wykorzystać dwukrotne trawersowanie gadżetu</wrongoption>
<wrongoption>Konstruując pokrycie, możemy wykorzystać dwukrotne trawersowanie gadżetu</wrongoption>
Linia 37: Linia 37:




<quiz>Ścieżka Hamiltona
<quiz>
Problem HAMILTONIAN PATH, należący do klasy NP,  
Problem HAMILTONIAN PATH, należący do klasy NP,  
<wrongoption>jest zacieśnienieniem problemu HAMILTONIAN CYCLE i dlatego jest NP-zupełny</wrongoption>
<wrongoption>jest zacieśnienieniem problemu HAMILTONIAN CYCLE i dlatego jest NP-zupełny</wrongoption>
Linia 46: Linia 46:




<quiz>Trójdzielne skojarzenie
<quiz>
Jeśli na wejściu redukcji z problemu 3SAT do TRIPARTITE MATCHING dana jest formuła składająca się z <math>m</math> klauzul nad <math>n</math> zmiennymi, to na wyjściu  
Jeśli na wejściu redukcji z problemu 3SAT do TRIPARTITE MATCHING dana jest formuła składająca się z <math>m</math> klauzul nad <math>n</math> zmiennymi, to na wyjściu  
<wrongoption>zbiory <math>W, X, Y</math> mają po <math>m+n</math> elementów</wrongoption>
<wrongoption>zbiory <math>W, X, Y</math> mają po <math>m+n</math> elementów</wrongoption>
Linia 56: Linia 56:




<quiz>Suma podzbioru
<quiz>
W redukcji dowodzącej NP-zupełności problemu SUBSET SUM, niech zbiór wejściowy ma moc <math>3m</math>, a zbiór trójek <math>n</math>. Na wyjściu redukcji otrzymane liczby  
W redukcji dowodzącej NP-zupełności problemu SUBSET SUM, niech zbiór wejściowy ma moc <math>3m</math>, a zbiór trójek <math>n</math>. Na wyjściu redukcji otrzymane liczby  
<rightoption>reprezentują podzbiory trójelementowe</rightoption>
<rightoption>reprezentują podzbiory trójelementowe</rightoption>

Aktualna wersja na dzień 12:29, 25 wrz 2006

W przedstawionym dowodzie NP-zupełności problemu 3SAT

klauzula k-składnikowa zastępowana jest przez k2 klauzul

klauzula k-składnikowa zastępowana jest przez 2 klauzule

wprowadzana jest kwadratowa liczba nowych zmiennych

wprowadzana jest liniowa liczba nowych zmiennych

klauzule o mniej niż 4 składnikach pozostają bez zmian


Przedstawiona redukcja dowodząca, że MAX2SAT jest problemem NP-zupełnym, jest redukcją logarytmiczną, gdyż

działa w czasie wielomianowym

rozmiar wyniku redukcji jest wielomianowy od długości formuły wejściowej

rozmiar wyniku redukcji można zapisać w pamięci O(logn)

istnieje realizujący ją algorytm (maszyna Turinga) używający logarytmicznej pamięci roboczej


Na wejściu redukcji dowodzącej, że problem NODE COVER jest NP-zupełny, dana jest formuła o m klauzulach nad n zmiennymi. W utworzonym grafie jest

3m wierzchołków

3m krawędzi

3n wierzchołków

3m+2n krawędzi

co najmniej 3m krawędzi


W jaki sposób w dowodzie NP-zupełności problemu HAMILONIAN CYCLE korzysta się z tego, że gadżet można trawersować dwukrotnie, za każdym razem inną połowę gadżetu?

Konstruując pokrycie, możemy wykorzystać dwukrotne trawersowanie gadżetu

Przy konstrukcji cyklu w gadżecie, pozwala to uwzględnić sytuację, gdy oba końce krawędzi są w pokryciu

Z tego powodu zwiększa się liczbę selektorów

Z tego powodu zmniejsza się liczbę selektorów


Problem HAMILTONIAN PATH, należący do klasy NP,

jest zacieśnienieniem problemu HAMILTONIAN CYCLE i dlatego jest NP-zupełny

jest uogólnieniem problemu HAMILTONIAN CYCLE i dlatego jest NP-zupełny

to problem o takiej samej dziedzinie jak HAMILTONIAN CYCLE i dlatego jest NP-zupełny

to problem różny od HAMILTONIAN CYCLE, więc wymaga osobnego dowodu NP-zupełności


Jeśli na wejściu redukcji z problemu 3SAT do TRIPARTITE MATCHING dana jest formuła składająca się z m klauzul nad n zmiennymi, to na wyjściu

zbiory W,X,Y mają po m+n elementów

zbiory W,X,Y mają po 2nm elementów

zbiór trójek ma 2mn+3n elementów

zbiór trójek ma Θ(m2n) elementów

zbiór trójek ma Θ(n2+m) elementów


W redukcji dowodzącej NP-zupełności problemu SUBSET SUM, niech zbiór wejściowy ma moc 3m, a zbiór trójek n. Na wyjściu redukcji otrzymane liczby

reprezentują podzbiory trójelementowe

reprezentują moce podzbiorów

są wielkości wielomianowej od m i n

są zapisane na O(m+n) bitach

są zapisane na O(logm+logn) bitach