【计算理论】计算复杂性 ( 多项式等价引入 | 多项式时间规约 )
文章目錄
- 一、多項式等價引入
- 二、多項式時間規(guī)約
一、多項式等價引入
計算復雜度 : 比較兩個計算問題的復雜程度 , 首先求計算問題 時間復雜度的數(shù)量級 , 比較兩個數(shù)量級的大小 , 進而得出 哪個計算問題的算法是更快的 ;
多項式等價 : 兩個計算問題 , 如果要對比出它們中哪個計算問題更復雜一些 , 就需要使用到 多項式等價 ;
計算復雜度 是針對同一個計算問題 , 不同的計算模型所花費的時間 ;
多項式等價 是針對兩個不同的計算問題 , 對比二者計算復雜度的差異 ;
集合論中 , 對比兩個集合的大小 , 如果兩個集合中的元素都存在一一映射 , 就說明兩個集合是相等的 ;
自然數(shù)集 與 偶數(shù)集 , 這兩個集合每個元素之間都存在一一映射 , 這兩個集合的大小是一樣大的 ;
二、多項式時間規(guī)約
多項式時間規(guī)約 :
給定兩個語言 , 分別是 L\rm LL , 和 L′\rm L'L′ , 比較這兩個語言的難易程度 ;
( 語言相當于算法 )
引入一個概念 , 多項式時間規(guī)約 , 記做 L≤L′\rm L \leq L'L≤L′ ,
上述寫法的含義是 : L\rm LL 語言的難易程度 , 不會超過 L′\rm L'L′ 的難易程度 ,
存在一個 多項式時間可計算函數(shù) f:∑?→∑?\rm f : \sum^* \to \sum^*f:∑?→∑? , 使得 w\rm ww 字符串如果屬于 L\rm LL 語言 , 當且僅當 f(w)\rm f(w)f(w) 屬于 L′\rm L'L′ ,
記做 : w∈L?f(w)∈L′\rm w \in L \Leftrightarrow f(w) \in L'w∈L?f(w)∈L′
核心問題是 判定字符串 w\rm ww 是否屬于 L\rm LL 語言 ,
可以將該問題 , 規(guī)約到 L′\rm L'L′ 語言上 ,
將 w\rm ww 字符串輸入到 多項式時間可計算函數(shù) f\rm ff 中 , 判定其輸出 f(w)\rm f(w)f(w) 是否屬于 L′\rm L'L′ 語言 ,
可以 將 L\rm LL 的接受問題 , 轉(zhuǎn)化為 L′\rm L'L′ 的接受問題 ,
其連接的橋梁是 多項式時間可計算函數(shù) f\rm ff ;
多項式時間可計算函數(shù) f\rm ff 是一個 圖靈機 ;
總結
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