en büyük ortak bölenin karmaşıklığı (gcd)


33

Aşağıdaki sayma problemini (veya ilgili karar problemini) göz önünde bulundurun: İkili kodlanmış iki pozitif tamsayı verildiğinde, en büyük ortak bölenlerini (gcd) hesaplayın. Bu sorunun içinde bulunduğu en küçük karmaşıklık sınıfı hangisidir? Bir referans verebilir misiniz?

Bu soruda öncelikle çalışma zamanındaki asimptotik sınırlarla değil, karmaşıklık sınıflarıyla ilgileniyorum. AC'de sorun mu var? AC0'da yalan söylemediği kanıtlanabilir mi? Burada P ile ilgili olan diğer karmaşıklık sınıfları nelerdir?


3
@Joe: Benim yorumum, askerin, dilin olup olmadığına ilgi duymasıdır {(x, y, i) | gcd'nin (x, y) i-th biti 1} NC, AC0, vb. dır, ancak asker tarafından yapılan açıklama faydalı olacaktır.
Tsuyoshi Ito,

1
Evet, Tsuyoshi'nin karar problemi ile ilgili ifadesi aklımdaki şeydi - belirsizlik için üzgünüm. Bununla birlikte, lütfen hangi karmaşıklık sınıflarının burada uygun olduğunu bilmediğim için önerdiğim karmaşıklık sınıflarına odaklanmayın. Ben gcd içeren P (veya FP, sırasıyla) alt kümesi olan önemsiz karmaşıklık sınıfını merak ediyorum.
Felix Breuer,

1
Gauss tamsayıları hakkında merak ediyorum. Hızlı google aramaları normal öklid algoritmasını uyarlamanın yollarını gösterir, ancak hiçbiri doğal sayılarla gauss tamsayıları arasındaki ilişkiyi tartışmaz. Doğal sayılar üzerindeki herhangi bir gcd algoritması bize aynı karmaşıklığa sahip gauss tamsayıları için bir algoritma veriyor mu? (Bir uygulamam yok, bu saf bir merak.) Ayrıca, daha düşük beklenen çalışma süreleriyle GCD'yi hesaplamak için etkili randomize algoritmalar var mı?
Ross Snider,


1
Düzeltilmiş bağlantı: mathoverflow.net/questions/44684/… . Uyarı için teşekkürler, Kaveh.
Zsbán Ambrus

Yanıtlar:


44

Bu karmaşıklık teorisinde önemli bir açık sorudur: GCD'lerin NC'de hesaplanıp hesaplanamayacağı ve GCD'lerin hesaplanmasının P-tamamlanmış olup olmadığı bilinmemektedir. En iyi paralel algoritmalar, doğrusal olmayan paralel çalışma süresine sahiptir, bu tür bir algoritma, Sorenson'dan kaynaklanmaktadır:

J. Sorenson. İki hızlı GCD algoritması . Algoritmalar Dergisi, 1994.

Yanılmıyorsam, iki tamsayının NC'de nispeten asal olup olmadığına karar verilip verilmediği bile bilinmiyor.


Teşekkürler, bilmek istediğim bu! Bununla birlikte, birileri gcd içerdiği bilinen diğer önemsiz P altkümelerini bilirse, lütfen bana bildirin.
Felix Breuer,

15
İki tamsayının göreceli olarak asal olup olmadığının test edilmesi de bu referansa göre açıktır: Paralel hesaplamanın sınırları , sayfa 231, problem B.5.7.
Robin Kothari

4
Çok yeni bir referans: Sorenson, Jonathan P. “EREW PRAM için rastgele bir alt-lineer zaman paralel GCD algoritması.” Bilgi İşlem Mektupları 110, no. 5 (Şubat 2010): 198-201. linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0020019009003640 .
Felix Breuer,


3

2007 yılında yayınlanan bu yazıda, GCD tamsayısının NC olduğu belirtiliyor.

Düzenleme: iddia muhtemelen yanlıştır. Yorumları kontrol et.


4
Makale hiç yayınlanmadı , sadece yazarın web sitesinde yayınlandı. Ayrıca yazar kendisi onun daha sonraki kağıtları (açık olarak sorunu listeler olarak görev yaptığı 2007 kağıdını inanmak görünmüyor, doğrudur cs.cornell.edu/courses/CS6820/2012sp/Handouts/Sedjelmaci09.pdf ).
Emil Jeřábek

Bunu bilmiyordum. Gösterdiğin için teşekkürler.
Apoorv Gupta

1
Bu tür cevapların reddedilmesi gerektiğini sanmıyorum.
Alessandro Cosentino
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.