反NP

✍ dations ◷ 2025-05-20 02:19:41 #复杂度类,最优化,计算机科学中未解决的问题

在计算复杂度理论上,反NP类是复杂度类的其中一类。

一个问题 X {\displaystyle {\mathcal {X}}} 是反NP的成员,当且仅当,它的补全 X C {\displaystyle {\mathcal {X}}^{\rm {C}}} 必定是在复杂度NP;用数学符号来写, C o N P := { L | L C N P } {\displaystyle \mathbf {CoNP} :=\{L|L^{\rm {C}}\in \mathbf {NP} \}}

简单来说,反NP复杂度,是高效率而又可核实地证明命题为错的组群,当中的佼佼者是立即找到反例存在。

其中一个NP完全问题的例子是子集合加总问题:给一个整数集合,问是否存在某个非空子集中的数字和为0? 例:给定集合{−7, −3, −2, 5, 8},答案是是,因为子集合{−3, −2, 5}的数字和是0。

补全问题在反NP中就会要求:给有限的整数集,是否每个非空子集之总和皆不为0?你的证明只要必须给出事例,叙述"没有"指定求和到零的一个非空子集,而这证明必须可以在合理时间内验证。

复杂度P,是多项式时间可解的问题集合,是一个NP和反NP的子集。P通常认定是一个在此两类别下的严格子集(但无法验证是落在两个集合的哪一边)。NP和反NP通常认为是不相等的。如果那样,NP完全问题将不会落在反NP问题中,且反NP完全问题将不会落在NP中。

本问题可由下述步骤粗略证明:假设有个NP完全问题 X {\displaystyle {\mathcal {X}}} 处于反NP问题的集合中,由于所有NP问题可被变换成 X {\displaystyle {\mathcal {X}}} 问题,因此我们可以为所有NP问题建造一个可在多项式时间判定其补性质的非确定型图灵机,意即NP是反NP的子集。因此NP问题的补集合是一个反NP问题的补集合,意即反NP是NP的子集。由于我们已知NP是反NP的子集,因此表示这两个集合是一样的,这证明了没有反NP完全问题可在NP类之中的性质是对称的(Symmetrical)。

用数学符号严格证明:假设一个问题 X {\displaystyle {\mathcal {X}}} 是NP完全, N P = C o N P {\displaystyle \mathbf {NP} =\mathbf {CoNP} } ,当且仅当 X C o N P {\displaystyle {\mathcal {X}}\in \mathbf {CoNP} } 。以下的证明是不能从以上文字直接看得出:

如果一个问题可被证同时为NP与反NP,则通常我们将会视作本问题不是NP完全命题的强力假设(若非如此,则NP相等于反NP)。

一个同时在NP与反NP集合的有名问题是整数分解:给两个正整数m与n,决定m是否有小于n且大于1的因数。

第一个问题的方法很清晰:如果m的确存在一个满足条件的因子,则长除法即可验证;另一个问题的方法就困难且精妙多了:你必须将m的所有质数因子列出,并为每个因子提供质数性质的证明。

整数因子分解常与质数性质问题混淆在一起,整数因子化据信是NP或反NP,而质数问题落在类别P。

相关

  • 自然自然(英文:Nature),是指不断运行演化的宇宙万物,包括生物界和非生物界两个相辅相成的体系。人类所能理解地自然现象有:生物界的基因模因、共识主动、意识行为、社会活动和生态系统
  • 九州大学九州大学(日语:九州大学/きゅうしゅうだいがく Kyūshū daigaku;英语译名:Kyushu University),简称九大(きゅうだい),是日本一所本部位于福冈县福冈市西区元冈的国立研究型综合大学
  • 安乃近安乃近(英文名 Metamizole Sodium;Metamizole、dipyrone、Sulpyrine),,一种解热镇痛药,1920年被德国 Hoechst AG公司合成,1922年开始批量生产。由氨基比林、甲醛和亚硫酸钠缩合得到
  • 粗粮本列表是2005-2011年世界各国粗粮产量的列表,数据来源于联合国粮食及农业组织。单位:(吨)
  • 颜氏家训《颜氏家训》由北齐颜之推所著,于隋初成书。全书七卷二十篇。《颜氏家训》全书七卷二十篇,即《序致》、《教子》、《兄弟》、《后娶》、《治家》、《风操》、《慕贤》、《勉学
  • 玉署宫.mw-parser-output ruby.zy{text-align:justify;text-justify:none}.mw-parser-output ruby.zy>rp{user-select:none}.mw-parser-output ruby.zy>rt{font-feature-setting
  • 阿瓦达阿瓦达 (英语:Arvada, Colorado)是美国科罗拉多州的一个城市,位于州府丹佛西北。行政上大部分属于杰佛逊县,余属亚当斯县。面积85.1平方公里,2006年人口104,830人。1904年8月24日
  • 国际空间站无人发射任务列表这是一个国际空间站的无人发射任务列表,载人发射任务并没有包括在其中(参见国际空间站载人发射任务列表)。粗体为运送组件飞行。在国际空间站运行初期,大部分无人发射任务是由俄
  • 尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基尼古拉·叶戈罗维奇·茹科夫斯基(俄语:Никола́й Его́рович Жуко́вский,英语:Nikolay Yegorovich Zhukovsky或英语:Nikolay Yegorovich Joukowsky,1847
  • 坨南乡坨南乡,是中华人民共和国河北省保定市满城区下辖的一个乡镇级行政单位。坨南乡下辖以下地区:坨南村、坎下村、曹家峪村、北赵庄村、西赵庄村、东赵庄村、北台鱼村、杨庄村、洛