計算量の概念

コンピュータサイエンスの基礎概念

Pritesh Patel

Computer Scientist & Data Scientist for over 20 years

計算量クラス

計算量クラス

  • 多項式時間 (P)
  • 非決定性多項式時間 (NP)
  • NP完全
  • NP困難

問題の計算量空間全体を示すアニメーション

コンピュータサイエンスの基礎概念

P(多項式時間)

問題空間 P を示す画像

複雑さクラス --> P(多項式時間)
意味 高速かつ効率的に解ける
リストのソート
たとえ 「書類を五十音順に並べる」
要点 計算量的に「易しい」
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
コンピュータサイエンスの基礎概念

NP(非決定性多項式時間)

問題空間 P と NP を示す画像

複雑さクラス --> NP(非決定性多項式時間)
意味 解の検証は容易。新たな解の発見は難しい
数独の解が正しいかの検証
たとえ 「情報が欠けた状態で特定の書類を探す」
要点 検証は「易しい」が、発見は難しい
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
コンピュータサイエンスの基礎概念

NP完全

問題空間 P、NP、NP完全 を示す画像

複雑さクラス --> NP完全
意味 NPで最も難しい。全NPを代表
巡回セールスマン問題
たとえ 「難解なジグソー:確認は易しいが解くのは難しい」
要点 効率的解法は未発見。見つかれば全NPが解ける
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
コンピュータサイエンスの基礎概念

NP困難

問題空間 P、NP、NP完全、NP困難 を示す画像

複雑さクラス --> NP困難
意味 NP完全と同等以上に難しい
複雑依存の最適スケジューリング(検証不可)
たとえ 「制約だらけの最適会議時間の決定(迅速に検証不可)」
要点 実用的解法が事実上不可能な場合あり
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
コンピュータサイエンスの基礎概念

P=NP の大問題

P=NP という古典的問題を問う図

コンピュータサイエンスの基礎概念

Let's practice!

コンピュータサイエンスの基礎概念

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