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반쯤 채워진 매직 스퀘어 문제가 NP- 완전합니까? 6 _ 5 1 >>>

여기 문제가 있습니다 :

일부 셀에는 1.N의 숫자가있는 사각형이 있습니다. 마법의 광장으로 완성 할 수 있는지 결정해야합니다.

예 :

2 _ 6       2 7 6
_ 5 1  >>>  9 5 1
4 3 _       4 3 8

7 _ _
9 _ _  >>>  NO SOLUTION
8 _ _

이 문제가 NP-complete입니까? 그렇다면 어떻게 증명할 수 있습니까?

MS의 크로스 포스트



답변

부분적으로 채워진 라틴 사각형을 채우는 것은 NP-Complete입니다. “일부 라틴 정사각형 완성의 복잡성”Charles J. Colbourn. 이산 응용 수학, 8 권, 1 호, 1984 년 4 월 25 ~ 30 페이지 http://dx.doi.org/10.1016/0166-218X(84)90075-1

모듈 식 산술을 통해 라틴 제곱 문제를 마법의 제곱 문제로 바꿀 수 있습니까? 내 직감은 그렇다고 말하지만 나머지 뇌에는 “다시 채점해라!”


답변

이 질문에는 두 부분이 있습니다. 첫째, NP의 문제입니까, 둘째는 NP-hard입니까?

첫 번째 부분은 명백한 증거로 긍정적 인 대답을합니다. (이전 오류를 지적한 Suresh에게 감사합니다.)


다음과 같은 방법으로 질문을 결정 문제로 공식화하십시오.


n

n

n


1,2,…,n2

n

n

n

n

n

n2

xi=1

xi=xj+xk

i,j,k∈{1,2,…,n}

xi

5n−1

이것은 또한 정리 4.7로 나타납니다.

2n

2n−1

xi=1

xi=xj+xk

i,j,k∈{1,2,…,n}

xi

2n

2n−1

결과는 다음과 같습니다.

N

2O(N2)

O(N4)

O(N8)

n2+2(n+1)(n−2)+1=3n2−2n−3

n−2

m

O(m2)

n


INTEGER LINEAR PROGRAMMING 인스턴스의 솔루션에 Papadimitriou의 경계를 사용하면 숫자가 모두 음수가 아닌 버전도 NP에 있음을 알 수 있습니다.

A

r×s

b

r

{−a,−a+1,…,a−1,a}

Ax=b

{0,1,…,s(ra)2r+1}

a=1

s=n2+1

r=2n+2
  • Christos H. Papadimitriou, 정수 프로그래밍의 복잡성에 대한 JACM 28 765–768, 1981. ( link )

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