Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/Packing=MaxClique — различия между версиями

Материал из DISCOPAL
Перейти к: навигация, поиск
(Массовая правка: замена :Нерешенные задачи]] на :Решенные задачи]])
(не показано 13 промежуточных версий этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
<big>Цыганова Светлана, 974гр.</big>
 
 
'''Задача'''
 
 
Покажите, что задача об упаковке (в заданном семействе подмножеств найти максимальное число попарно непересекающихся подмножеств) полиномиально эквивалентна задаче о нахождении максимальной клики в графе.
 
Покажите, что задача об упаковке (в заданном семействе подмножеств найти максимальное число попарно непересекающихся подмножеств) полиномиально эквивалентна задаче о нахождении максимальной клики в графе.
  
'''Решение'''
 
 
1) Клика -> упаковка.
 
Пусть у нас задан граф на n вершинах, на котором необходимо найти максимальную клику. Сведем задачу к задаче нахождения максимального числа попарно несересекающихся множеств. Для этого воспользуемся тем фактом, что множество вершин независимо тогда и только тогда, когда оно является кликой в дополнении графа. Тогда будем действовать по следующему алгоритму:
 
 
a) Построим дополнение к исходному графу (Это займет полиномиальное время, например, самый простой способ займет <latex>$n^2$</latex>).
 
 
б) Найдем на графе-дополнении максимальное число попарно непересающихся подмножеств на, где каждое подмножество обозначается отдельной вершиной. Если какие-то два подмножества пересекаются, это значит, что они соединены ребром на графе.
 
 
в) Полученные непересекающиеся подмножества образуют клику в исходном графе. Очевидно, что если мы искали максимальное число попарно непересекающихся подмножеств, то и соответствующая им клика тоже будет максимальной. Итого задача о нахождении максимальной клики сводится за полиномиальное время к задаче об упаковке.
 
 
2) Упаковка -> клика. Пусть есть некоторый набор из n подмножеств. Пронумеруем их от 1 до n. Построим граф "пересекаемости множеств". Каждая вершина графа будет обозначать собой множество, и вершины будут соединены, если множества пересекаются.
 
  
После построения графа будем строить дополнение к нему и искать максимальную клику в графе-дополнении. Вершины, входящие в максимальную клику, будут теми попарно непересекающимися множествами, которые надо было найти. Итого задача об упаковки сводится к задаче о нахождении максимальной клики. Покажем, что это действительно полиномиальное сведение: граф строится за <latex> $n^2$</latex>, дополнение к нему - за <latex> $n^2$</latex>. Итого за <latex> $n^2$</latex> операций одну задачу можно свести к другой.
+
<!--Вообще-то, решения уже есть-->
  
[[Category:На проверку]]
+
[[Категория:Решенные задачи]]

Версия 15:49, 20 мая 2020

Покажите, что задача об упаковке (в заданном семействе подмножеств найти максимальное число попарно непересекающихся подмножеств) полиномиально эквивалентна задаче о нахождении максимальной клики в графе.