Sertlik ve azalma yönleri


9

Diyelim ki A probleminin zor olduğunu biliyoruz, o zaman B'yi de zor olduğunu kanıtlamak için A'yı bilinmeyen B sorununa indirgiyoruz.

Örnek olarak: 3 rengin zor olduğunu biliyoruz. Sonra 3-rengi 4-rengine indiriyoruz. 3 renklendirmedeki renklerden birini karıştırarak 4 renklendirmeye sahip olursunuz, ergo 4 renklendirmesi zordur.

İşte böyle. Peki bu neden 4 renklendirmenin zor olduğunun bir kanıtı? 3-renklendirme problemini çözmek için 4-renklendirme probleminin çözümünü kullanabiliyor musunuz? Öyleyse nasıl? Değilse, neden geçerli bir kanıttır?

Bonus q: Polinom indirimlerinin her iki yönde de yapılabilmesi gerekir mi?

Düzenleme: Eğer bu bir örnek olarak neden bu kadar açıklamak mümkün olsaydı internet bir iyilik yapardı. Bunu hiçbir yerde somut bir şekilde açıklayamadım.


İki NP-tam problemi ile uğraşıyorsanız, evet, her iki yönde de giden polinom indirimleri olmalıdır. Birçok durumda, A'dan B'ye ve B'den A'ya indirimler birbirinden çok farklı görünebilir.
Joe

Sorunlar her ikisi de aynı karmaşıklık sınıfında değilse, her iki yönde de bir azalma olmayabilir.
Joe

Yanıtlar:


7

Bir sorun, gelen bir azalma bir problemi bir dönüşümdür bir örneğinin ait örneği içine ait olduğu gibiABfaAf(a)B

xA    f(x)B(E)

Eğer ilgilendiğiniz karmaşıklığı koruyarak bir dönüşümdür (örneğin dikkate eğer bir polinom dönüşümdür sonra bir algoritma varlığı -hardness) çözme çözme bir algoritma varlığını ima : , sonra çalıştırmak .ffNPABBAfAB

Bu nedenle bu tür bir azalma varlığı için araçlarının fazla olmayan daha kolaydır . Diğer şekilde bir azaltmaya gerek yoktur.ABBA

Örneğin, grafik renklendirme için. 3 renklendirmeyi 4 renklendirmeye azaltabilirsiniz, ancak hemen değil. Bir grafiği alırsanız ve seçerseniz,Gf(G)=Gx3COL f(x)4COL ancak elbette . Sonuç denklik olmasıdır , böylece riayet edilmemesi olduğunu değil bir azalma.f(x)4COL x3COL(E)f

Bir doğru indirgeme oluşturabilir den için ama daha karmaşık bir işlemdir: bir grafik için , izin olarak grafik başka bir düğüm ile genişletilmiş olan bir kenara diğer düğümlere bağlanır.f3COL4COLGf(G)Gu

  • Dönüşüm karmaşıklığı koruyor (polinom, burada);
  • Eğer içinde o olduğu : sadece dördüncü renk kullanmak ;G3COLf(G)4COLu
  • Eğer içinde o zaman hariç tüm düğümlerin olduğunu kanıtlayan olmayan bir renk 'in, bu nedenle içinde .f(G)4COLuuG3COL

Bu kanıtlıyorf bir azalma ve 4COL daha zor 3COL. Aynı şekilde kanıtlayabilirsiniznCOL daha zor mCOL herhangi nmilginç bir kanıt, in herhangi bir den daha zor .3COLnCOL


Neden böyle bir azalma B'nin A'dan daha kolay olmadığı anlamına geliyor? Çaba için UV, ama cılız beynim için çok soyut.
Unfun Cat

A'dan B'ye indirildikten sonra yanıtın B için A ile aynı olması mı gerekiyor? Sanırım anladım: eğer orijinal örnek üç renklerse, dönüştürülen örnek dört renklidir, bu yüzden cevap "evet, dört renklidir" ise, cevap da "evet, üç renklendirme "? Fakat dönüştürülmüş B örneğinin A'nın üç rengi olmadan dört rengi olması hala mümkün değil mi? Bir grafiği dört renkle renklendirmenin daha kolay olduğunu hayal ediyorum ...
Unfun Cat

@TheUnfunCat (3 ve 4 renklendirme örneği ile güncellendi)
jmad
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.