复杂性理论

为什么NP-hard不等于NP-complete?

我对使用的定义的非正式理解:

NP - 可以在多项式时间内验证的所有问题

NP-complete - NP和NP都是难题

NP-hard - 至少和NP中最难的问题一样困难

决策问题 - 一个问题,关于输入问题,并输出一个布尔值

混乱:

P与NP未知解的问题是由于我们不能证明或否定NP中的所有问题都可以在多项式时间内解决的事实。 感觉类似的问题来自NP-complete vs NP-hard。 我们如何知道NP-hard中的所有问题都不能在多项式时间内验证,从而导致NP-hard = NP-complete?

这是我的推理线

从在线研究的角度来看,这似乎与决策问题有关(这是一个我完全陌生的概念,但似乎很简单)。 我认为这意味着NP中的问题具有互补性的决策问题,即问问题的输入是否是解决问题的方法。 假设问题是找到最佳解决方案。 我相信补充决策问题是“给定的输入是最优解?”,我相信如果这个决策问题在多项式时间内是可验证的,那么问题就是NP完全问题(或在NP中)。 所以这意味着非NP完全问题的NP难问题是那些没有决策问题的问题(我认为从来都不是这样,因为任何强力解决方案都可以回答这个问题),或者问题是NP难题而不是NP - 完整的,如果它有一个在多项式时间内无法验证的决策问题。 如果是后者,那么感觉就像我们有P和NP相同的问题。 也就是说,我们如何确认NP中的所有决策问题 - 很难没有多项式时间解决方案?

对不起,如果上述措辞很奇怪。 我会尝试澄清我的问题中的任何混淆。

笔记

我对直观的解释和正式的解释都感兴趣(证明它是一个复杂的答案)。 正式的解释当然可以链接到一篇学术论文。 我不希望任何人投入大量的时间来进行过度复杂的证明,这可能超出我的理解范围(我发现复杂性理论变得非常迅速......复杂)。

如果为了解释起见,我已经完成了关于旅行推销员问题的工作,并且我正在为护士调度问题撰写论文(我相信这些是NP难题)。


NP-Hard包括所有问题,其解决方案可用于推导NP中存在多项式开销问题的解决方案。

这包括许多不在NP中的问题。 例如,暂停问题 - 一个不可判定的问题 - 是NP-Hard,因为NP中的任何问题都可以在多项式时间内减少到它:

  • 将NP中的任何问题都解决为NP-Complete问题3-SAT的一个实例
  • 在多项式时间内构造一个TM,它检查所有的分配,并在找到满意的分配时暂停。
  • 使用停止问题的解决方案来判断TM是否停止。
  • 如果它停下来,接受; 否则,拒绝。
  • 链接地址: http://www.djcxy.com/p/6803.html

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