【问题标题】:Is polynomial reduction reversible?多项式归约是可逆的吗?
【发布时间】:2017-04-17 22:32:12
【问题描述】:

这个陈述是对还是错:“如果问题 A 可以多项式简化为问题 B,那么问题 B 也必须可以多项式简化为 A”。

【问题讨论】:

  • 我回答你的问题了吗?如果是,请接受,如果不是,请发表评论。

标签: complexity-theory theory


【解决方案1】:

这是错误的,将可归约到关系视为其硬度小于或等于。例如,如果 A 可多项式简化为 B,则意味着 A

一些补充信息: P 中的任何问题都是简单的并且可以在多项式时间内解决的问题,都可以简化为 NP 完全问题(例如 SAT)。这意味着 P 中的问题比 NP 完全问题中的问题更简单。现在,如果您的陈述是正确的,那么 NP 完全问题将在多项式时间内解决,这似乎是不可能的(没有人证明或反驳它)。如果有人解决了它就会混乱!!!

https://en.wikipedia.org/wiki/P_versus_NP_problem

SAT problem

A world with P=NP

【讨论】:

    【解决方案2】:

    这是一个(略微编辑的)插图,来自一个非常著名的关于复杂性理论的研究生文本(C.H. Papadimitriou,计算复杂性)。它显示了从 AB 的缩减是什么。

    AB的归约是一种求解A的算法,它由翻译R组成将 A 的每个实例映射到 B 的实例,以及 B 的算法。翻译必须确保 A(x) 和 B(R(x )) 是一样的。

    存在这样的翻译并不能保证逆翻译也存在。直观地说,A 实例的图像可能形成 Beasy 实例的子集。

    任何人都可以很容易地提出简单的问题示例,其中一个方向的减少并不能保证另一个方向的减少。例如,2-SAT 可以简单地简化为 SAT,但 2-SAT 可以在多项式时间内求解,而 SAT 是 NP 完全的。

    【讨论】:

      【解决方案3】:

      这是错误的。考虑以下问题:

      给定一个有限自动机,它会在给定输入时停止吗?

      这个问题的答案总是是肯定的,因为所有确定性有限自动机在所有输入上都会停止。然而,这个问题是多项式时间可简化为以下问题:

      给定一个图灵机,它会在给定输入时停止吗?

      在一般情况下,这个问题的答案恰好是无法确定的。这就是停机问题。但是,如果我们有一个预言机来解决这个问题,我们当然可以用它来回答第一个问题,尽管效率要低得多:

      1. 生产一台相当于 DFA 的图灵机
      2. 使用预言机确定图灵机是否停止。

      然而,图灵机的停机问题不能多项式时间简化为 DFA 的停机问题。

      【讨论】:

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