Решение задач в


15

Каковы некоторые примеры сложных проблем решения, которые могут быть решены за полиномиальное время? Я ищу проблемы, для которых оптимальный алгоритм является «медленным», или проблемы, для которых самый быстрый известный алгоритм является «медленным».

Вот два примера:

  • Распознавание совершенных графов. В своей работе FOCS'03 [1] Корнежоль, Лю и Вускович дали временной алгоритм для задачи, где n - количество вершин. Я не уверен, была ли улучшена эта граница, но, насколько я понимаю, более или менее необходим прорыв, чтобы получить более быстрый алгоритм. (Авторы приводят алгоритм времени O ( n 9 ) в журнальной версии [1], см. Здесь ).О(N10)NО(N9)

  • Распознавание графов карт. Торуп [2] дал довольно сложный алгоритм с показателем (около?) . Возможно, это даже значительно улучшилось, но у меня нет хороших рекомендаций.120

Меня особенно интересуют проблемы, которые имеют практическое значение, и получение «быстрого» (или даже практического) алгоритма было открыто в течение нескольких лет.


[1] Корнежоль, Жерар, Синьмин Лю и Кристина Вускович. «Полиномиальный алгоритм распознавания совершенных графов». Основы информатики, 2003. Труды. 44-й ежегодный симпозиум IEEE. IEEE, 2003.

[2] Торуп, Миккель. «Карта графиков за полиномиальное время». Основы информатики, 1998. Труды. 39-й ежегодный симпозиум IEEE, 1998.


Возможно, вы захотите взглянуть на Рэймонда Гринлоу, Х. Джеймса Гувера, Уолтера Л. Руццо, « Пределы параллельных вычислений: теория полноты»п , 1995 г.
— Каве

Ответы:


12

Возможно, следующие проблемы вписываются в ваши примеры:

  • (Версия решения) Раскраска, Клика, Стабильный Набор, Клик Покрытие в идеальных графиках. До сих пор единственные известные алгоритмы полиномиального времени для этих задач основаны на методе эллипсоидов, который является «медленным» (и численно нестабильным).

  • AKS-тест на простоту за раз. Несмотря на множество улучшений (в настоящее время O ( ( log n ) 7.5 ) ), алгоритм AKS все еще слишком медленный на практике.О((журнал⁡N)12)О((журнал⁡N)7,5)


Да, это очень хорошие примеры!
— Юхо

Обратите внимание, что существуют очень быстрые известные алгоритмы тестирования простоты, если рандомизация разрешена. Практически говоря, он не удовлетворяет критериям, согласно которым «самый быстрый известный алгоритм - медленный».
— 6005

11

Есть аналогичный вопрос по теории , со множеством примеров, начиная от «реально невыполнимо медленных» алгоритмов с показателями от 6 до 7 и выше. Этот вопрос также обсуждает большие константы.

Есть одна классика, которую я хочу воспроизвести, так как это выглядит как потрясающе ужасный пример полиномиального времени (бесстыдно украденный из ответа Джеффа):

1752484608000N79L25/D26(Θ0)

117607251220365312000N79(ℓмaИкс/dмяN(Θ0))26,

От: Джейсон Х. Кантарелла, Эрик Д. Демейн, Хейли Н. Ибен, Джеймс Ф. О'Брайен, Энергетический подход к развёртыванию связей , SOCG 2004.


Интересно, это действительно практическая проблема? Кроме того, список проблем на CSTheory является коротким, и большинство проблем кажется довольно эзотерическим ... :-(
— Юхо

@Juho есть еще одна ссылка в первом комментарии на другой вопрос на другой похожий вопрос на math.se. Я нашел тот, который я воспроизвел, слишком забавным, чтобы сопротивляться, но есть некоторые важные результаты ptime, которые имеют ужасные алгоритмы или неконструктивные: теорема Курселя и куча похожих моделей, проверяющих метатеоремы, множество второстепенных графов и алгоритмы декомпозиции для свойства, такие как ширина дерева.
— Люк Мэтисон
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.