Karp 21个规约问题 笔记 (1~13个规约问题)

0  证明格式

0.1 证明一个问题属于NP

0.2 多项式时间内将一个问题归约到另一个 

0.3 证明一个问题是NP完全的

0.4 要证明的规约

 1 SAT —> 0-1 整数规范

1.1 问题描述

 1.2 规约

 1.3 等价性证明

 2 SAT->CLIQUE

2.1 SAT->3SAT->independent set->clique

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MAS 714笔记: NP完全问题_UQI-LIUWJ的博客-CSDN博客

2.2 规约过程

 想象成3SAT->independent set 构造的图的补图

2.3 证明等价性

 3 clique -> Set packing

 3.1 clique->independent set->set packing

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        每个集合对应一个点。如果两个集合有交集,那么这两个集合对应的点在图上有连边。找k个independent set等价于k个互不相交的集合

3.2 规约

3.3 等价性证明 

 4 Clique ->vertex cover(node cover)

4.1 clique->independent set->vertex cover

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4.2 规约过程

这里一步到位,clique->independent set是图变成补图,点不变;independent set 到 node cover是点变成补的点,图不变

4.3 证明等价性

5 node cover->set cover

MAS 714笔记: NP完全问题_UQI-LIUWJ的博客-CSDN博客 4.3

6 node cover ->feedback node  set

6.1 问题描述

 6.2 规约过程

 将一条无向边转化成两个方向的有向边

6.3 等价性证明

 7 node cover->feedback  arc set

7.1 问题描述

7.2 规约过程

大致思路和6差不多,唯一不同的是,6中要求的是,我没构造出来的一个有向环,对应的是一个点。而这里要求的是对应一条有向边,那么怎么对应呢?我们就构建一个如下的内容:

 

 7.3 证明等价性

 8 node-cover—>directed Hamilton circuit

这个比较繁琐,略过,可以用3SAT->independent set->node-cover->->Hamiliton

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 9 有向哈密顿图-> 无向哈密顿图

9.1 规约方法

 

 9.2 等价性证明

 

 10 SAT->3SAT

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11 3SAT->Chromatic number

11.1 问题描述

后者即k-染色问题,相邻的两个点不能染同一种颜色。

11.2 规约过程

 以为例:

 

 11.3 等价性证明

11.3.1 3SAT->

 11.3.2 ->3SAT

 12 chromatic number -> clique cover

12.1 问题描述

12.2 规约问题 

 12.3 证明等价性

 13 chromatic number -> exact cover

13.1 问题描述

 13.2 问题规约

 13.3 证明等价性

13.3.1 ->

 13.3.2 <-

 

后续的可见

 0Reducibility among Combinatorial Problems问题之间的规约证明 - 百度文库 (baidu.com)

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転載: blog.csdn.net/qq_40206371/article/details/121417383