卡普的二十一個NP

卡普的二十一個NP

在計算複雜度理論內,一個極度重要的成就是史提芬·古克在1971年證明出了第一個NP-完全問題— 布爾可滿足性問題。[1]在1972年,理查德·卡普將這個想法往前推進,發表了他著名的論文"Reducibility Among Combinatorial Problems",其內證明了21個不同的,均因為其難解而惡名昭彰的組合數學與圖論問題,是NP-完全問題。[2]

藉由展示出許多研究上面重要的問題是NP-完全問題,卡普促進了研究NP,NP-完備性,以及現在著名的P = NP這些問題。

問題[编辑]

卡普的21個問題列表如下。下列问题加上了缩进排版,以表示出這些問題歸約的方向。例如,精确覆盖问题可以歸約到背包問題(Knapsack),因此背包問題是NP-完全問題。

布爾可滿足性問題(Satisfiability):對於布爾邏輯內合取範式方程式的滿足性問題(一般直接叫做SAT)

0-1整數規劃(0-1 integer programming)

分團問題(Clique,參考獨立集)

Set packing(Set packing)

最小顶点覆盖问题(Vertex cover)

集合覆盖问题(Set covering)

Feedback node set(Feedback node set)

Feedback arc set

有向哈密頓迴圈(卡普命名,现称Directed Hamiltonian cycle)

無向哈密頓迴圈(卡普命名,现称Undirected Hamiltonian cycle)

每句话至多3个变量的布爾可滿足性問題(Satisfiability with at most 3 literals per clause, 3-SAT)

图着色问题(Chromatic number)

分團覆蓋問題(Clique cover)

精確覆蓋問題(Exact cover)

Hitting set(Hitting set)

Steiner tree(Steiner tree)

三维匹配问题(3-dimensional matching)

背包問題(Knapsack)

Job sequencing(Job sequencing)

划分问题(Partition)

最大割問題(Max cut)

参见[编辑]

NP-complete問題列表

幾乎完備(Almost complete(英语:Almost complete))問題與弱完備(weakly complete(英语:weakly complete))問題

ASR-complete

Ladner理論

NP困难

P/NP问题

參考資料[编辑]

^ Stephen Cook. The Complexity of Theorem Proving Procedures. Proceedings of the third annual ACM symposium on Theory of computing. 1971: 151–158. 外部链接存在于|chapter= (帮助)

^ Richard M. Karp. Reducibility Among Combinatorial Problems. R. E. Miller and J. W. Thatcher (editors) (编). Complexity of Computer Computations. New York: Plenum. 1972: 85–103.

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