TCS中有趣的结果,没有技术背景的程序员很容易解释


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假设您正在与已经参加过一些专业编程课程(/自我思考)但没有学习大学水平数学的程序员会面。

为了向他们展示TCS的美丽,我想收集一些来自TCS的不错的结果/未解决的问题,这些问题很容易解释。

为此目的(IMHO)的一个很好的候选人将表明,停顿问题是无法决定的。另一个将显示基于比较的排序运行时间的下限(尽管这有点超出了我希望他们理解的范围)。

我还可以使用从解释P = NP问题到10岁的想法,假设其中一些想法是不熟悉的。

因此,问题必须是:

(0.美丽)

  1. (最多)可以用高中数学解释。
  2. (最好)不够简单,不足以显示在专业编程课程中(对于C ++ / Java / Web / etc。)。

这不是完全基于观点吗?
David Richerby 2014年

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我认为这是一个好问题。关于mathoverflow的类似且富有成果的问题:mathoverflow.net/questions/47214/…mathoverflow.net/questions/56547/applications-of-mathematics
usul 2014年

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也有点类似于“ TCS的晚餐表说明”。恕我直言,我最喜欢的是Shannon证明了硬功能的存在,但是在超过1/2世纪之后几乎没有任何特定硬功能的建设性证明..
vzn 2014年

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提提琴的存在总是很有趣。
丹尼斯

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也许应该是社区Wiki?
Suresh Venkat 2014年

Answers:


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除了停止问题,我建议讨论:

赖斯定理。 Wikipedia上的某些解释有些行话繁琐,但除此之外,它通常不是很难理解的定理或证明。它与反病毒软件等现实世界的概念有很大关系。该证明与停止问题的证明一样牵涉其中(实际上取决于停止问题的不确定性)。基本上,只要了解“可计算的功能”就是图灵机或计算机程序即可。


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我认为保理的严格性并不意味着RSA安全。
2014年

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在我对加密的知识上,这是一个巨大的缺口。感谢您指出了这一点; 我编辑了答案。
菲利普·怀特

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如果您有兴趣,可以看一下:crypto.stanford.edu/~dabo/papers/no_rsa_red.pdf。但是,即使细节不正确,您的示例也是一个很好的示例。对于Diffie-Hellman而言,许多循环组都知道等效于离散对数,可以说包括实际应用中的循环组:citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.78.3339。此外,的Diffie-Hellman实际上是很容易,RSA解释,IMO
Sasho尼科洛夫

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我认为- 独立从P VS NP问题 -在库克莱定理(和NP完全性的相关概念)是另一种非常不错的人选; 如果您有一个针对SAT的(高效)求解器,那么您就有一个针对NP中任何问题的(高效)求解器....您最终可能会感到惊讶,至少对我而言:

  • ax12+bx2+c=0
  • 解决数独;
  • 在图中找到哈密顿路径;
  • 解决子集和实例;
  • 以及许多其他(现实生活中)的问题...

在某种意义上是“同等问题”;因此,如果您的老板要求您创建一个将盒子包装到容器中的程序...,您可以给他一个扫雷器... :-)


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一个有趣而有趣的例子是王瓦瓷砖问题的不确定性。该结果直接来自通过使用Wang磁贴对Turing机器进行简单模拟而无法确定的Halting问题。有趣的是,Wang瓷砖的平铺问题的不确定性导致了这样一个美好的结果,即有些瓷砖组仅非周期性地平铺了平面。

Wang推测,在平面上平铺的每个平铺集都必须具有定期平铺。因此,推测暗示平铺问题是可以确定的。后来,Burger证明了平铺问题的不确定性,这暗示了仅以非周期性平铺平面的平铺集的存在。

NPNP


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从这里和其他地方收集的收藏夹


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还有另一个非常重要的算法,具有很深的TCS角:Pagerank
vzn 2014年
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