NP問題 概要

2021-07-03 14:19:44 字數 1110 閱讀 9468

np就是non-deterministic polynomial的問題,也即是多項式複雜程度的非確定性問題。

假設p ≠ np的**。若p = np則三類相同。

而如果任何乙個np問題都能通過乙個

多項式時間演算法轉換為某個

np問題,那麼這個np問題就稱為np完全問題(non-deterministic polynomial complete problem)。np完全問題也叫做npc問題。

有些計算問題是確定性的,比如加減

乘除之類,你只要按照公式推導,按部就班一步步來,就可以得到結果。但是,有些問題是無法按部就班直接地計算出來。比如,找大

質數的問題。有沒有乙個公式,你一套公式,就可以一步步推算出來,下乙個質數應該是多少呢?這樣的公式是沒有的。再比如,大的合數

分解質因數的問題,有沒有乙個公式,把

合數代進去,就直接可以算出,它的因子各自是多少?也沒有這樣的公式。

這種問題的答案,是無法直接計算得到的,只能通過間接的「猜算」來得到結果。這就是非確定性問題。而這些問題的通常有個演算法,它不能直接告訴你答案是什麼,但可以告訴你,某個可能的結果是正確的答案還是錯誤的。這個可以告訴你「猜算」的答案正確與否的演算法,假如可以在

多項式時間內算出來,就叫做多項式非確定性問題。而如果這個問題的所有可能答案,都是可以在多項式時間

多流水線排程實際上是乙個np完全問題

內進行正確與否的驗算的話,就叫完全多項式非確定問題。

完全多項式非確定性問題可以用

窮舉法得到答案,乙個個檢驗下去,最終便能得到結果。但是這樣演算法的複雜程度,是

指數關係,因此計算的時間隨問題的複雜程度成指數的增長,很快便變得不可計算了。

人們發現,所有的完全

多項式非確定性問題,都可以轉換為一類叫做滿足性問題的

邏輯運算問題。既然這類問題的所有可能答案,都可以在多項式時間內計算,人們於是就猜想,是否這類問題存在乙個確定性演算法,可以在多項式時間內直接算出或是搜尋出正確的答案呢?這就是著名的np=p?的猜想。

解決這個猜想,無非兩種可能,一種是找到乙個這樣的演算法,只要針對某個特定np完全問題找到乙個演算法,所有這類問題都可以迎刃而解了,因為他們可以轉化為同乙個問題。另外的一種可能,就是這樣的演算法是不存在的。那麼就要從數學理論上證明它為什麼不存在。

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