为什么有k界的生成树问题NP完全?


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界的生成树问题是您拥有无向图G V E )的问题,您必须决定它是否具有生成树,以使每个顶点的度数最大为kkG(V,E)k

我意识到对于的情况,这就是哈密顿路径问题。但是我在k > 2的情况下遇到麻烦。我试着从可以将更多节点添加到k = 2的现有生成树上的角度考虑问题,并且也许由于基数是NP完整的,因此添加内容也会使其也成为NP完整的,但这似乎并没有对。我正在自学CS,并且在理论方面遇到麻烦,因此我们将不胜感激!k=2k>2k=2

Answers:


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之前在stackoverflow上已经问过这个问题,在这里也得到了回答。这个想法是将每个顶点连接到新顶点。如果原始图具有哈密顿路径,则新图具有k界生成树。k2k

(k+1)k1


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我的理解是,如果您有一种算法可以解决任意k个有k个边界的生成树问题,则可以使用该算法解决k = 2的特殊情况,这本质上是哈密顿路径。因此,如果您的算法可以实现多项式时间,则可以将其用于求解多项式时间中的汉密尔顿路径,这等效于解决多项式时间中的所有np-完全问题。因此,k界的生成树问题必须是np-complete。请注意,这是一个一般性想法,而不是完整的证明。

还要注意,np-complete并不意味着没有多项式时间算法可以解决问题。还没有人证明这一点。这仅意味着所有np-complete问题都是同等困难的,如果一个问题可以在多项式时间内解决,那么所有问题都可以在多项式时间内解决。

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