Tile Trial NP-сложная сложность

В игре Final Fantasy XIII-3 игроку предлагается пара головоломок. Первая представленная головоломка называется Tile Trial. Она представляет игроку сетку плиток, на некоторых из которых есть кристаллы. Цель состоит в том, чтобы собрать все кристаллы и добраться до выхода, наступая на каждую плитку не более одного раза.

Автор http://arxiv.org/pdf/1203.1633v1.pdf заявил, что это задача является NP-трудной, поскольку конкретный случай можно свести к гамильтонову циклу. Я считаю, что это наивное предположение, потому что он разработал особую головоломку, которая, хотя и соответствует правилам игры, просто включает в себя гамильтоновы циклы.

Рассмотрим общий случай: мы можем смоделировать каждую плитку головоломки как вершину графа. Вершина имеет ребро к другой вершине, если две плитки являются смежными. Задача состоит в том, чтобы найти путь от начального тайла к конечному, пройдя все вершины, в которых есть кристаллы, и не посещая ни одну вершину более одного раза.

Я считаю, что это можно свести к TSP (задаче коммивояжера), где нам нужно посетить только подмножество городов. Предположим, что существует обычная задача TSP с n городами. Однако в этой конкретной задаче нам не нужно посещать все n города, а только определенное их подмножество, m, где m‹=n< /эм>. Города в n, но не в m, не нужно посещать, но можно, если путь m1->m2 больше, чем m1->n1->m2 например.

Однако является ли эта «более простая» задача TSP все еще NP-сложной? Кто-нибудь знает лучшую NP-сложную задачу, которую можно было бы использовать в качестве сокращения?


person G. Zuin    schedule 10.11.2015    source источник
comment
Он не доказывает, что конкретный случай Tile Trial можно свести к нахождению гамильтоновых циклов; он доказывает, что общая проблема нахождения гамильтоновых циклов может быть сведена к частному случаю Tile Trial. Это вполне допустимый метод доказательства NP-трудности.   -  person user2357112 supports Monica    schedule 10.11.2015
comment
Вы пытаетесь уменьшить неправильно.   -  person harold    schedule 10.11.2015
comment
Это интересный вопрос, который кажется более подходящим для обмена стеками компьютерных наук.   -  person Foon    schedule 10.11.2015
comment
Понимаю. Таким образом, если у меня есть проверенная проблема NP X, показав, что если есть хотя бы один случай моей неизвестной проблемы сложности, который включает X, то эта неизвестная проблема по крайней мере как трудно, как X (то есть NP). Это правильно?   -  person G. Zuin    schedule 10.11.2015
comment
@G.Zuin вовлекает немного расплывчато, в частности, вы должны показать, что решение вашей проблемы подразумевает, что вы можете найти решение какой-то известной сложной проблемы, а это означает, что решение вашей проблемы в целом не может быть проще   -  person harold    schedule 10.11.2015


Ответы (1)


Сведение этой проблемы к TSP не дало бы ничего интересного. Вот, покажу.

Рассмотрим задачу SUMS-TO-TWELVE, которая состоит в том, чтобы определить, дает ли конкретный набор чисел двенадцать при суммировании. Я решил свести это к TSP следующим образом: создать граф, состоящий из цепочки узлов, с таким количеством ребер, сколько чисел во входном наборе, и со стоимостью каждого ребра, равной соответствующему числу во входном наборе. Наконец, поместите дополнительное ребро от первого до последнего узла с нулевой стоимостью. Если решение TSP стоило 12, то последовательность проходит SUMS-TO-TWELVE.

Это очень глупый способ узнать, складываются ли числа с двенадцатью. Я не доказал, что SUMS-TO-TWELVE сложно, я доказал, что это легко или, по крайней мере, так же просто, как задачи NP, то есть что это "в НП". Но мы не склонны использовать редукции, чтобы доказать, что проблема находится в NP, потому что проще просто дать алгоритм, который решает проблему на недетерминированной машине Тьюринга.

Таким образом, вы часто видите статьи, в которых берется какая-то экзотическая проблема и сводится к ней 3SAT или TSP или что-то еще. Вы редко видите документы, которые сводят экзотическую проблему к чему-то другому. Это не полезное занятие.

person Sneftel    schedule 10.11.2015
comment
Понимаю. Поэтому, если я хочу доказать NP-трудность этой задачи, я должен попытаться свести к ней TSP. Одним из способов было бы показать пример проблемы, которая представляет собой редукцию TSP, как это сделал автор с гамильтоновыми циклами. Спасибо! - person G. Zuin; 10.11.2015