令人惊讶的问题计数算法


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存在一些计数问题,其中涉及对许多事物进行指数计数(相对于输入的大小),但是却具有令人惊讶的多项式时间精确确定性算法。示例包括:

这两个示例中的关键步骤是减少计数问题,从而计算出某个矩阵的行列式。当然,行列式本身就是指数式许多事物的总和,但令人惊讶地可以在多项式时间内计算。

我的问题是:是否有已知的“令人惊讶的高效”精确和确定性算法可以计算问题,而不会减少计算行列式?


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顺便说一句,更多的计数问题减少了计算行列式。GapL类的整数行列式是完整的,其中包含#L。
5501年

Answers:


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我不知道以下问题是否会减少或不计算行列式,但无论如何我都会列出:

1)计算DAG中从节点到节点的路径数。但这并不奇怪。简单地确定从是否可到达在NL中,因此在DET中。我不知道计数版本。v0vfvfv0

2)计算有界树宽结构中MSO逻辑中可定义的问题的解决方案数。例如,参见有关Courcelle,Arnborg等人作品的论文

3)如果您有函数,该函数可以用对数树宽的布尔电路表示,那么您可以计算通过设计一个将发送到的量子电路来输入,使得,并且经典地模拟测量的概率使用这些结果,在应用之后的第二个寄存器中。f:{0,1}n{0,1}xf(x)=1Uf|x|0|x|f(x)|1UfHn|0|0


谢谢-第(2)和(3)项很有趣,但不知我在找什么;用有限的树宽来计算问题似乎更像是特殊情况,其中您使用的结构实际上是多项式有界的。我对“真正”要计数的对象数量成指数增长的情况更感兴趣,但是可以以某种方式神奇地在多项式时间内对它们进行计数。
阿什莉·蒙塔纳罗

这是否意味着,如果您使用一元编码,该算法就需要指数时间来写数字?通过使用二进制编码是否可以解决此问题,但这对我来说是直觉。
安东尼奥·瓦莱里奥·米切利·巴隆

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@ Miceli-Barone,您说的内容几乎适用于任何输出数字的多边形时间算法。在一元最坏的情况下,行列式本身会很大。
拉斐尔

@Raphael:好的,我看到(0,1)矩阵行列式的绝对值由界定(n+1)n+122n
Antonio Valerio Miceli-Barone


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