एक निर्देशित ग्राफ़ में दो नोड्स के बीच सरल रास्तों की संख्या कितनी कठिन है?


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यह तय करने के लिए एक आसान बहुपद एल्गोरिथ्म है कि क्या एक निर्देशित ग्राफ में दो नोड्स के बीच का रास्ता है (बस, एक रूट-ग्राफ ट्रावल के साथ कहते हैं, गहराई-पहले-खोज)।

हालांकि ऐसा लगता है कि, आश्चर्यजनक रूप से, समस्या बहुत कठिन हो जाती है यदि हम उस अस्तित्व के लिए परीक्षण के बजाय पथ की संख्या को गिनना चाहते हैं ।

यदि हम पथ को पुन: उपयोग करने की अनुमति देते हैं तो n किनारों के साथ s से t तक के पथों की संख्या का पता लगाने के लिए एक गतिशील प्रोग्रामिंग समाधान है । हालाँकि, अगर हम केवल सरल रास्तों की अनुमति देते हैं, जो कि वर्टीकल का पुन: उपयोग नहीं करते हैं, तो एकमात्र उपाय जो मैं सोच सकता हूं वह है रास्तों की ब्रूट फोर्स एन्यूमरेशन , कुछ ऐसा जिसमें घातीय समय जटिलता हो।

इसलिए मैं पूछता हूँ,

  • क्या दो सिरों के बीच सरल रास्तों की संख्या कठिन है?
  • यदि हां, तो क्या यह एनपी-पूर्ण है? (मैं कहता हूँ क्योंकि यह तकनीकी रूप से एक निर्णय समस्या नहीं है ...)
  • क्या पी में अन्य समस्याएं हैं जिनके पास एक कठिन गिनती संस्करण भी है? *

BTW, मैं वास्तव में इस सवाल का जवाब जानता हूं, लेकिन मैं उत्सुक हूं कि अगर मुझे पहली बार इसके साथ आने पर मैंने वापस पूछा तो मुझे किस तरह का उत्तर मिलेगा।
अगस्त


@ सुरेश: मुझे पता है कि ब्रूट फोर्स सर्च को कैसे कोड किया जाता है। मेरा सवाल है कि क्या एक अधिक कुशल एल्गोरिथ्म है। किसी भी मामले में, यह एसओ प्रश्न अधिक समान होगा, और यहां तक ​​कि मेरा एक उत्तर भी शामिल है, अगर आप बिगाड़ने के इच्छुक हैं।
19 अगस्त को hugomg

जवाबों:


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गिनती की समस्याओं से जुड़ा सबसे आम जटिलता वर्ग है # पी है । यह तय करना कि किसी दिए गए नोड से दूसरे तक एक सरल रास्ता स्पष्ट रूप से एनपी में है। उनकी गिनती तब #P में है।

n!पथ और गैर-नियतत्ववाद इस बारे में आपकी मदद नहीं करते हैं (आपको अभी भी उन सभी की जांच करने की आवश्यकता होगी)

आपके पहले दो दो प्रश्नों का उत्तर है: हां, यह कठिन है, यह # पी-पूरा (रेफ) है

विकिपीडिया लेख प्रासंगिक तथ्य देता है: 1) संभाव्य एल्गोरिदम # P- पूर्ण कार्यों के लगभग उपयोगी होते हैं, और यह पिछले लेख में सन्निकटन के लिए उपयोग किया जाने वाला एल्गोरिदम है। 2) कठिन (# P- पूर्ण) गिनती संस्करणों के साथ अन्य आसान समस्याएं हैं:

  • खोज (रैखिक) बनाम सभी असाइनमेंट की गिनती एक DNF फॉर्मूला या 2-SAT के उदाहरण को संतुष्ट करता है
  • खोज (रैखिक) बनाम टोपोलॉजिकल सॉर्टिंग
  • खोज (O (VE)) बनाम बिपार्टाइट रेखांकन में सही मिलान

आप पहले से ही जानते हैं कि यदि आप बाधा "सरल मार्ग" को हटा देते हैं, तो समस्या पी में आ जाती है (वैसे आपको ग्राफ के आकार के बहुपद के द्वारा रास्तों की लंबाई बांधनी होगी या असमानता में बाध्य होना होगा)

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