若A为NP完全问题、B为NP难问题,B能否多项式时间归约到A?
关于NP难问题归约到NP完全问题的解答
你这个判断完全正确——一般来说,NP难问题B无法保证在多项式时间内归约到NP完全问题A,核心原因确实和「NP完全是NP难的子集」这个关系直接相关。
咱们先把关键定义掰扯明白,避免混淆:
- NP完全问题(NP-complete):必须同时满足两个条件:
- 它属于NP类(也就是问题的解可以在多项式时间内验证);
- 所有NP类问题都能在多项式时间内归约到它。
- NP难问题(NP-hard):只需要满足一个条件:所有NP类问题都能在多项式时间内归约到它,但它不一定属于NP类。
从定义就能看出来:NP完全是NP难的真子集——所有NP完全问题都是NP难,但NP难问题的范围更大,包含了那些甚至不属于NP的问题(有些NP难问题甚至是不可判定的,比如停机问题)。
举个具体的例子:停机问题是经典的NP难问题,但它是不可判定的(没有任何算法能解决它),而A作为NP完全问题,属于NP类,是可判定的(至少可以通过非确定性算法在多项式时间内验证解)。你不可能把一个不可判定的问题多项式归约到一个可判定的问题——这逻辑上就不成立,因为归约意味着用A的解来解决B的问题,但B本身根本没有能被算法解决的解,更别说多项式时间内了。
只有当B本身同时属于NP类时(也就是B是NP完全问题时),它才能和A互相多项式归约,但题目里只说B是NP难,没说它属于NP,所以我们不能保证这个归约存在。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者centrinok
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