著名NP类问题:旅行家推销问题(TSP)。即有一个推销员,要到n个城市推销商品,他要找出一个包含所有n个城市的环路,这个环路路径小于a。我们知道这个问题如果单纯的用枚举法来列举的话会有(n-1)! 种,已经不是多项式时间的算法了,(注:阶乘算法比多项式的复杂)。
那怎么办呢?我们可以用猜的,假设人品爆炸猜几次就猜中了一条小于长度a的路径,TSP问题解决了,皆大欢喜。可是,我不可能每次都猜的那么准,也许我要猜完所有种方案呢?
所以我们说,这是一个NP类问题。也就是,我们能在多项式的时间内验证并得出问题的正确解,可是我们却不知道该问题是否存在一个多项式时间的算法,每次都能解决他(注意,这里是不知道,不是不存在)。
所以这就引出了这类讨论的一个千年问题:是否 NP类问题=P类问题?
即,是否所有能在多项式时间内验证得出正确解的问题,都是具有多项式时间算法的问题呢?
太让人震惊了,要是解决了这个问题,那岂不是所有的NP问题都可以通过计算机来解决?
为了证明这个千古难题,科学家想出了很多办法。其中之一就是问题的约化。所谓问题约化就是,可以用问题B的算法来解决A ,我们就说问题A可以约化成问题B。约化是具有传递性的,如A约化到B,B约化到C,A就可以约化到C,同时不断约化下去,我们会发现一个很惊人的特性,就是他一定会存在一个最大的问题,而我们只需要解决了这个问题,那其下的所有问题也就解决啦!这就是我们所说的NPC问题的概念
引到NP问题里就是,对于同一类的所有的NP类问题,若他们都可以在多项式时间内约化成最难的一个NP类问题,(我们直观的认为,被约化成的问题应具有比前一个问题更复杂的时间复杂度)当我们针对这个时间复杂度最高的超级NP问题要是能找到他的多项式时间算法的话,那就等于变向的证明了其下的所有问题都是存在多项式算法的,即NP=P!!!!给出NPC问题定义。
(1)左图
(2)右图,未证明?
所有NP问题都能多项式时间内归约(可理解为转化)到X(复杂度大于等于原NP问题)问题,且X是NP问题,X是NP-Complete问题
定义要满足2个条件: 它得是一个NP问题;所有的NP问题都可以约化到它
证明npc问题思路: 先证明它至少是一个NP问题,再证明其中一个已知的NPC问题能约化到它
常见的NP-Complete问题:
逻辑电路,Hamilton问题、旅行商问题
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