NP-Complete-Probleme, die einen effizienten Algorithmus zulassen, unter dem Versprechen einer einzigartigen Lösung


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Ich war ein sehr schönes Papier vor kurzem zu lesen Valiant und Vazirani , die zeigt , dass , wenn , dann kann es nicht ein effizienter Algorithmus seinen SAT zu lösen , auch unter dem Versprechen , dass es entweder unerfüllbar ist oder eine eindeutige Lösung . Dies zeigt, dass SAT keinen effizienten Algorithmus zulässt, auch wenn versprochen wird, dass es höchstens eine Lösung gibt.NPRP

Durch eine sparsame Reduktion (eine Reduktion, bei der die Anzahl der Lösungen erhalten bleibt) ist leicht zu erkennen, dass die meisten NP-vollständigen Probleme (wie ich mir vorstellen könnte) auch dann keinen effizienten Algorithmus zulassen, wenn versprochen wird, dass es höchstens eine Lösung gibt (es sei denn, ). Beispiele wären VERTEX-COVER, 3-SAT, MAX-CUT, 3D-MATCHING.NP=RP

Daher habe ich mich gefragt, ob es ein NP-vollständiges Problem gibt, von dem bekannt ist, dass es einen Poly-Time-Algorithmus unter einem einzigartigen Versprechen zulässt.


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Dies ist keine sehr gute Antwort, aber es gibt viele NP-vollständige Probleme, deren Instanzen immer null oder mehr als eine Lösung haben. Betrachten Sie zum Beispiel die 3-Farben-Grafik. Die Lösungen kommen in Gruppen von 6, da Sie die Farben immer permutieren können. Jedes derartige Problem hat einen polynomiellen Zeitalgorithmus, der höchstens eine Lösung verspricht. Insbesondere wenn es höchstens eine Dreifarbigkeit gibt, kann es keine geben, und so kann der Algorithmus einfach ablehnen.
Mikhail Rudoy

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Das Hamiltonsche Zyklusproblem lässt einen schnelleren (aber immer noch exponentiellen) Zeitalgorithmus unter dem Versprechen der Eindeutigkeit zu. Es beantwortet Ihre Frage nicht direkt, da es kein Polynom ist, aber zumindest ist dies ein Problem mit einem anderen Verhalten als SAT
ivmihajlin

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Wie in Mikhail Rudoys Kommentar ist das Testen der Existenz eines Hamilton-Zyklus in 3-regulären Graphen mit einer Eindeutigkeitsannahme trivial. Jede Kante nimmt an einer geraden Anzahl von Hamilton-Zyklen teil, so dass es niemals genau einen geben kann.
David Eppstein

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