Проблеми NP-Complete, які допускають ефективний алгоритм під обіцянку унікального рішення


14

Нещодавно я читав дуже гарний документ Валіанта і Вазірані, який показує, що якщо , то не може бути ефективного алгоритму для вирішення SAT навіть за умови обіцянки, що це або незадовільно, або має унікальне рішення . Таким чином, показано, що SAT не допускає ефективного алгоритму навіть під обіцянку існування якнайменше одного рішення.NПRП

Завдяки парсимонічному скороченню (скороченню, що зберігає кількість рішень), легко зрозуміти, що більшість проблем, повних NP (я міг би подумати), також не допускають ефективного алгоритму навіть під обіцянку існування якнайменше одного рішення (якщо тільки ). Прикладами можуть бути VERTEX-COVER, 3-SAT, MAX-CUT, 3D-MATCHING.NП=RП

Отже, мені було цікаво, чи існує якась повна NP-проблема, яка, як відомо, визнала алгоритм багаторазового часу під обіцянку унікальності.


12
Це не дуже вдала відповідь, але є багато проблем, повних NP, чиї екземпляри завжди мають нуль або більше, ніж одне рішення. Розглянемо, наприклад, графік 3-розмальовки; рішення поставляються групами по 6, оскільки ви завжди можете переставляти кольори. Будь-яка така проблема має поліноміальний алгоритм часу під обіцянку щонайменше одного рішення. Зокрема, якщо є максимум одна трикольорова фарба, вона не може бути такою, і алгоритм може просто відхилити.
Михайло Рудой

4
Проблема гамільтонівського циклу допускає більш швидкий (але все ще експоненціальний) алгоритм часу під обіцянки унікальності. Це не відповідає прямо на ваше запитання, оскільки це не поліноміально, але принаймні це проблема з диференційованою поведінкою, а потім SAT
ivmihajlin

4
Як і в коментарі Михайла Рудого, тестування існування гамільтонівського циклу в 3-регулярних графах є тривіальним з однозначним припущенням. Кожен край бере участь у парній кількості гамільтонових циклів, тому ніколи не може бути рівно одного.
Девід Еппштейн

Відповіді:


10

Не відома жодна проблема з повним NP, яка допускає алгоритм поліноміального часу під обіцянку унікальності. Теорема Валіанта і Вазірані застосовується до будь-якої відомої проблеми, повній природній NP.

Для всіх відомих проблем, повних NP, існує парсимонічне зниження від 3SAT. Одід Голдрайх констатує той факт, що "всі відомі скорочення природних проблем, що не стосуються , або парсимонічні, або можуть бути легко модифіковані таким чином". ( Складність обчислень: концептуальна перспектива Одіда Голдрейха ).NП


2
Дивіться також теорему 2.1: wisdom.weizmann.ac.il/~oded/PSX/prpr-r.pdf
Мохаммед Аль-
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.