Intermédiaire


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Le problème de partition est faiblement NP-complet car il a un algorithme de temps polynomial (pseudo-polynomial) si les entiers d'entrée sont délimités par un polynôme. Cependant, la partition 3 est un problème fortement NP-complet même si les entiers d'entrée sont délimités par un polynôme.

En supposant, , pouvons-nous prouver que des problèmes NP-complets intermédiaires doivent exister? Si la réponse est oui, existe-t-il un tel problème candidat "naturel"?PNP

Ici, le problème intermédiaire NP-complet est un problème qui n'a ni algorithme temporel pseudo-polynomial ni NP-complet au sens fort.

Je suppose qu'il existe une hiérarchie infinie de problèmes intermédiaires NP-complets entre faible NP-complet et fort NP-complet.

EDIT 6 mars : Comme mentionné dans les commentaires, une autre façon de poser la question est:

En supposant, , pouvons-nous prouver l'existence de problèmes NP-complets qui n'ont ni algorithme de temps polynomial ni NP-complet lorsque les entrées numériques sont présentées en unaire? Si la réponse est oui, existe-t-il un tel problème candidat "naturel"?PNP

EDIT2 6 mars : Le sens inverse de l'implication est vrai. L'existence de ces « intermédiaires » problèmes COMPLETES implique P N P car si P = N P alors unaire N P problèmes COMPLETES sont en P .NPPNPP=NPNPP


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@MarzioDeBiasi Il existe une autre définition de la forte NP-complétude (peut être moins populaire) qui définit un problème de nombre comme NP-complet même si tous les entiers d'entrée sont représentés en notation unaire.
Mohammad Al-Turkistany

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@vzn c'est un commentaire ridicule! 1) le thm de ladner ne concerne pas les problèmes difficiles np qui ne sont pas complets np; 2) alors que Mohammad est une sorte de surcharge terminologique, il définit clairement sa classe de problèmes (NPC, pas fortement NPC et pas d'algorithme de temps pseudopoly) et il est différent de NPC.
Sasho Nikolov

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@ MohammadAl-Turkistany: ok merci, je vous suggère peut-être de l'appeler unaire NP-complétude comme dans Garey et Johnson "Strong" NP-Completeness Results: Motivation, Examples, and Implications . Vous recherchez donc des problèmes intermédiaires entre le PNJ unaire et le PNJ pseudopolynomial. J'essaie toujours de le comprendre, cependant, dans leur article, G&J dit (à propos d'un PNJ unaire): "... Il n'est pas difficile de voir que cela correspond à notre notion de forte NP-complétude ...".
Marzio De Biasi

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@MarzioDeBiasi Je pense que l'idée est que nous pouvons (->) étant donné un nombre binaire de polynôme de taille dans l'entrée, le convertir en unaire en polytime et exécuter l'algorithme unaire, (<-) étant donné une entrée unaire de longueur poly dans le reste de l'entrée, lisez le tout et convertissez-le en binaire et exécutez l'algorithme binaire.
usul

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Étant donné que tout problème qui a un algorithme polynomial-time si l'un des paramètres d'entrée est fixé est en FPT, vous semblez demander essentiellement s'il y a des problèmes plus difficiles que FPT mais pas W [1] -hard. Autant que je sache, le théorème de Ladner peut être étendu à ce contexte; cela pourrait être dans le manuel Flum / Grohe.
András Salamon

Réponses:


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Ceci est une réponse partielle qui donne seulement un candidat intermédiaire problème -complete.NP

-Egalité problème Somme Sousensembles: Étant donné un multiset de n entiers positifs A = { a 1 , . . . , Un n } , sont là k non videsousensembles disjoints S 1 , . . . , S k{ a 1 , . . . , a n } tel que s u m ( S 1 ) = . . .knA={a1,...,an}kS1,...,Sk{a1,...,an} ?sum(S1)=...=sum(Sk)

Le problème est faiblement -complet lorsque k = O ( 1 ) et a donc un algorithme de temps pseudo-polynomial pour tout entier constant fixe k > 2 . Cependant, il devient fortement N P -complet lorsque le nombre de sous-ensembles à somme égale k = Ω ( n ) .NPk=O(1)k>2NPk=Ω(n)

Si et k = O ( log n ) alors k -Egalité problème Somme des sous - ensembles est un candidat intermédiaire N P problème -complete (tel que décrit dans la question). Ce problème n'est ni connu pour avoir un algorithme de temps pseudo-polynomial ni avéré être N P- complet au sens fort.k=ω(1)k=O(logn)kNPNP

Référence:

CIELIEBAK, EIDENBENZ, PAGOURTZIS et SCHLUDE, SUR LA COMPLEXITÉ DES VARIATIONS DES SOUS-ENSEMBLES À SOMME ÉGALE, Nordic Journal of Computing 14 (2008), 151–172



Oui. Cette réponse pose sans doute un problème artificiel.
Mohammad Al-Turkistany
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