【简述】【图】P类问题、NP类问题、NP完全问题和NP难问题
1. P类问题(Polynomial Problem)
P类问题是指一类能够用确定性算法在多项式时间内求解的判定问题。其实,在非正式的定义中,我们可以把那些在多项式时间内求解的问题当作P类问题。
2. NP类问题(Non-deterministic Polynomial Problem)
NP类问题不是非P类问题,他把问题分为猜测和验证。NP问题是指可以在多项式的时间里验证一个解的问题。NP问题的另一个定义是,可在多项式的时间里猜出一个解的问题。在某个题中,找一个解很困难 ,但验证一个解很容易。
NP类问题是指一类可以用不确定性多项式算法求解的判定问题。例如,旅行商问题(TSP,Traveling Salesman Problem)的判定版本就是一个NP类问题。我们虽然还不能找到一个多项式的确定性算法求解最小的周游路线,但是可以在一个多项式 时间内对任意生成的一条“路线”判定是否是合法(经过每个城市一 次且仅仅一次)。比较P类问题和NP类问题的定义,我们很容易得到 一个结论:PNP。
3. NP完全问题(NP Complete Problem)
我们称一个判定问题D是NP完全问题,条件是:
(1)D属于NP类;
(2)NP中的任何问题都能够在多项式时间内转化为D。
4. NP难问题(NP-hard Problem )
另外,一个满足条件(2)但不满足条件(1)的问题被称为NP难问题。也就是说,NP难问题不一定是NP类问题, 正式地说,一个NP难问题至少跟NP完全问题一样难,也许更难!
例如在某些任意大的棋盘游戏走出必胜的下法, 就是一个NP难的问题,这个问题甚至比那些NP完全问题还难。
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