NPC問(wèn)題淺析

1. npc問(wèn)題

通俗的理解方式:無(wú)法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解最域,但是可以在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證結(jié)果

e.g. :

驗(yàn)證一個(gè)hash值是否通過(guò)A的私鑰生成復(fù)雜度低茎匠,但是要猜出什么內(nèi)容渐行,通過(guò)A的私鑰生成的hash值會(huì)是B罩句,則是一個(gè)多項(xiàng)式時(shí)間無(wú)法求解的問(wèn)題

1.1 多項(xiàng)式時(shí)間

多項(xiàng)式時(shí)間

算法的復(fù)雜度,我們通常會(huì)說(shuō)O(1) O(n) O(n^2) => 從括號(hào)里看出病线,復(fù)雜度可以用一個(gè)多項(xiàng)式來(lái)表達(dá)的算法,即為多項(xiàng)式時(shí)間算法

多項(xiàng)式:∑n^k 可表達(dá)的復(fù)雜度鲤嫡,比如 e^n是指數(shù)復(fù)雜度送挑,就超越了多項(xiàng)式復(fù)雜度

比如:

遍歷數(shù)組:算法復(fù)雜度為O(n)

二分查找: ?算法復(fù)雜度O(log(n))

冒泡排序:O(n^2)

非多項(xiàng)式時(shí)間

復(fù)雜度無(wú)法通過(guò)多項(xiàng)式表達(dá),一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子暖眼,打印n個(gè)元素的所有組合惕耕,復(fù)雜度為O(n!), 階乘的復(fù)雜度,超越了多項(xiàng)式可表達(dá)的范圍


1.2 P 問(wèn)題

如果一個(gè)問(wèn)題可以找到一個(gè)能在多項(xiàng)式的時(shí)間里解決它的算法诫肠,那么這個(gè)問(wèn)題就屬于P問(wèn)題司澎。(證明:得出完備解決)

我們大多數(shù)實(shí)現(xiàn)的程序和算法,都可以理解為P問(wèn)題栋豫,參見(jiàn)【多項(xiàng)式時(shí)間章節(jié)里面的例子】


1.3 NP問(wèn)題

如果一個(gè)問(wèn)題的解惭缰,能在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)得到驗(yàn)證,那么這個(gè)問(wèn)題就是NP問(wèn)題

1.4 NP-Hard問(wèn)題

所有的NP問(wèn)題都可以約化到它

約化的概念:解決問(wèn)題B, 就意味著解決問(wèn)題A. 例如:乘法可以約化到加法

理解:無(wú)法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解的問(wèn)題 (證明一個(gè)問(wèn)題時(shí)NP-hard問(wèn)題笼才,通常是證明它可以解決一個(gè)NPC問(wèn)題)

例子參見(jiàn)文末

1.5 NPC問(wèn)題 NP完備問(wèn)題

同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件的問(wèn)題就是NPC問(wèn)題漱受。

1. 它得是一個(gè)NP問(wèn)題;2. 所有的NP問(wèn)題都可以約化到它

理解:無(wú)法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解,但是可以在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證結(jié)果

例如這樣一個(gè)問(wèn)題:

已知md5值昂羡,求原內(nèi)容絮记,這個(gè)問(wèn)題只能用窮舉的方法,是一個(gè)無(wú)法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解的問(wèn)題

但是虐先,我們拿到一個(gè)md5值和一個(gè)內(nèi)容怨愤,卻可以再很有限的計(jì)算代價(jià)下,驗(yàn)證這個(gè)md5是否是這個(gè)內(nèi)容hash得到的

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