Beräkningskomplexitet

Grundläggande datavetenskap

Pritesh Patel

Computer Scientist & Data Scientist for over 20 years

Komplexitetsklasser

Komplexitetsklasser

  • Polynomisk tid (P)
  • Icke-deterministisk polynomisk tid (NP)
  • NP-fullständigt
  • NP-svårt

En animation som visar hela problemkomplexitetsutrymmet

Grundläggande datavetenskap

P (polynomisk tid)

En bild som visar problemutrymmet P

Komplexitetsklass --> P (polynomisk tid)
Vad det innebär Löses snabbt och effektivt
Exempel Sortera en lista
Analogi "Arkivera dokument i bokstavsordning"
Viktigt Dessa är "enkla" i beräkningsteoretisk mening
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
Grundläggande datavetenskap

NP (icke-deterministisk polynomisk tid)

En bild som visar problemutrymmet P och NP

Komplexitetsklass --> NP (icke-deterministisk polynomisk tid)
Vad det innebär Lösningen går att verifiera, men är svår att hitta
Exempel Verifiera att ett Sudoku är korrekt löst
Analogi "Hitta ett dokument med ofullständig information"
Viktigt Att verifiera en lösning är "enkelt", men att hitta en ny är svårt
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
Grundläggande datavetenskap

NP-fullständigt

En bild som visar problemutrymmet P, NP och NP-fullständigt

Komplexitetsklass --> NP-fullständigt
Vad det innebär Svårast inom NP. Löser alla NP-problem
Exempel Handelsresandeproblemet
Analogi "Lösa ett komplext pussel – lätt att verifiera, svårt att lösa"
Viktigt Ingen känd effektiv lösning finns, men hittas en så löser den alla NP-problem
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
Grundläggande datavetenskap

NP-svårt

En bild som visar problemutrymmet P, NP, NP-fullständigt och NP-svårt

Komplexitetsklass --> NP-svårt
Vad det innebär Lika svårt som NP-fullständigt eller svårare
Exempel Optimal schemaläggning med komplexa beroenden, ej verifierbar
Analogi "Hitta optimal mötestid med många begränsningar, ej snabbt verifierbar"
Viktigt Kan vara praktiskt omöjligt att lösa
1 https://www.baeldung.com/cs/p-np-np-complete-np-hard
Grundläggande datavetenskap

Det stora mysteriet: P=NP?

Ett diagram som ställer den klassiska forskningsfrågan: gäller P=NP?

Grundläggande datavetenskap

Nu kör vi en övning!

Grundläggande datavetenskap

Preparing Video For Download...