切割棒拼图


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问题:我们得到了一组长度均为整数的棒。它们的长度的总和为n(n + 1)/ 2。

我们能否将它们分解以在多项式时间内得到大小为的小棒? 1,2,,n

出乎意料的是,我找到的关于这个问题的唯一参考文献是这个古老的讨论:

http://www.iwriteiam.nl/cutsticks.html

对这个问题还有什么了解?我们可以证明问题出在“边缘”吗?

更新:切割棒问题有一个约束,即每个切割棒的长度至少为单位。(对于无限制的情况,请参阅评论和Tsuyoshi的回答)。n


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您在链接中给出的问题公式还具有以下附加要求,似乎使这个问题更有意义:“没有一根棍子比短。” ñ
Jukka Suomela 2010年

确定这是否总是可能的尚未解决。
艾米(Emil)2010年

@Emil:您有参考吗?有什么比OP中链接的古代(1995年)讨论更新的了?
Jukka Suomela 2010年

@Jukka我的错。我忘了提到这一点,因为我觉得问题不会因该约束而发生重大变化。无论如何,我很高兴,因为Tsuyoshi的回答引发了一个有趣的问题。
加加迪什

这是一个很巧妙的问题,但是标题令人误解。这表明这是一个复杂性理论问题,而实际上,这就像一个复杂的算法难题一样,是一个很酷的算法难题。也许您应该重新命名标题。
Suresh Venkat 2010年

Answers:


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注意:正如Jukka Suomela在评论该问题时,从该问题链接的页面所涉及的问题与该问题所陈述的问题不同,因为该页面上的问题限制了给定棍棒的长度大于或等于。这个答案是关于没有此限制的问题。由于埃米尔对这个问题的评论是指问题限制,有他的评论和以下的答案之间没有矛盾。


即使数字是一元给出的,问题也是NP完全的。

三分区问题是以下问题:
实例:正整数a 1,…,a n以一元形式表示,其中n = 3m且n个整数的总和等于mB,使得每个a i满足B / 4 <一个 <B / 2。
问题:整数a 1,…,n是否可以划分为m个多集,以便每个多集的总和等于B?

即使1,…,n都是截然不同的[HWW08] ,三分区问题也是NP完全的(感谢Serge Gaspers 告诉我这件事)。可以按以下方式将3分区问题的受限版本简化为所讨论的问题。

假设我们给出了一个三分区问题的实例,该实例由不同的正整数a 1,…,a n组成。令m = n / 3和B =(a 1 +…+ a n)/ m,令N为i i中的最大值。考虑以下棒问题的实例:该实例包括一个长度为k的棒,每个k∈{1,…,N}∖{a 1,…,a n }和m个棒,长度为B。如果每个i满足i > B / 4≥N / 2,则很容易证明只有当3分区问题的实例具有解时,该棒问题才具有解。

参考文献

[HWW08] Heather Hulett,Todd G. Will,Gerhard J. Woeginger。度序列的多图实现:最大化容易,最小化困难。 操作研究快报,36(5):594-596,2008年九月 http://dx.doi.org/10.1016/j.orl.2008.05.004


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我不知道,如果3分区问题仍然存在NP-完整与否,如果数字是不同的,而且我问一下:cstheory.stackexchange.com/questions/716/...
刚伊藤

Serge Gaspers告诉我可以(谢谢!)。我使用它简化了证明。
伊藤刚(Tsuyoshi Ito)2010年
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