计算复杂性(一).pptxVIP

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计算复杂性(一);你是某大公司的骨干,经常得到大老板的赏识。 某天大老板给你个简单的问题,很快你就给出了答案。 不久,大老板给你同样的问题,只不过这次数据变大了,你满怀信心的说“So easy!”。 一小时过去了,一天过去了,一个月过去了,一年过去了……结果……???; 给定一个数集A,问是否可以将其分成两个不相交的子集,使得两个子集中的元素之和相等? 若所有元素之和为奇数,则显然不行。但是,元素之和为偶数呢? {1,3,6,8} 1+8=3+6=9 {2,7,15,28,34,48,56,77,106,113} 2+7+15+106+113=28+34+48+56+77=243;{1,5,9,16,18,23,28,29,35,37,39,41,45,48,49,55,56, 67,68,69,72,75,78,79,81,86,88,95,100,106,112,115, 118,122,125,127,135,138,140,145,149,155,162,168, 177,178,180,195,199,201,205,209,215,220,224,228, 229,233,238,239,245,248} 1+5+……+168+177=178+180+……+245+248=3686;枚举法(穷举法);旅行售货商问题 The Traveling Salesman Problem;若干定义;定义3:对于一个优化问题,如果给定任意一个实例,算法总能找到一个可行解,那么就称之为近似算法;如果进一步这个可行解的目标值总等于最优值,则称之为最优算法. 问:是否任何数学问题都有算法求解呢? 答案是否定的. 停机问题:是否存在一个算法,对于任意给定的图灵机都能判定任意的初始格局是否会导致停机? 著名英国数学家图灵(Turing)证明了不存在一个算法,它能对该问题的一切实例给出正确答案.;定义4:算法时间复杂性是关于实例输入长度的函数,用来表示算法的时间需求.对于每一个可能的输入长度,它是该算法解此输入长度的最坏可能的实例所需的时间(基本运算步数)。 定义5:若存在一个常数 ,使得对所有 ,都有 ,则称函数 是 .时间复杂性是 的算法称为多项式时间算法.不能这样限制时间复杂性函数的算法称为指数时间算法.;;;;定义6:一个优化问题如果已经找到了多项式时间算法,那么就称它为多项式时间可解问题.把所有这样的问题集合记为P,因此多项式时间可解问题就称为P类问题. 定义7:答案为“是”或“否”的问题称为判定问题. 问:优化问题与其相应的判定问题的困难程度是否相当?;定义8:给定一???判定问题,如果存在一个算法,对任何一个答案为“是”的实例,该算法首先给出一个猜想,该猜想规模不超过实例输入长度的某个多项式函数,且验证猜想的正确性仅需多项式时间,那么称该问题属于NP类. 定理1:如果问题 ,那么存在一个多项式 使得 能用时间复杂性为 的确定型算法求解.;七大数学难题

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