知道“N”代表什么吗?(在P与NP之间)
“N”是一个相当神秘的符号,似乎总是在复杂的数学问题中浮现。但你真的知道它代表什么吗?
“N”代表着算法中的规模,或者更准确地说,输入规模。例如,当我们说一个算法的时间复杂度是O(n)时,它的运行时间将随着输入规模的增加呈线性增长。同样的,当我们说一个算法的空间复杂度是O(n)时,它的内存使用量将随着输入规模的增加呈线性增长。
但是,当”N”代表的规模越来越大时,算法的运行时间与空间复杂度也会呈指数级增长。这就是我们所谓的“难问题”,而它们有可能属于“NP完全问题”。
“NP”是指“非确定性多项式时间”问题,这是一类问题,难以通过现有的算法在多项式时间内求解。这意味着计算规模越来越大,算法也需要花费越来越多的时间和内存。
然而,“P”问题则指“多项式时间”问题,这些问题可以在多项式时间内使用现有的算法求解。换句话说,随着计算规模的增加,这些问题的算法会以相对较慢的速度增长。
因此,“N”代表的规模通常被用来区分“P”和“NP”问题。也就是说,当一个问题是可解的,并且可以在多项式时间内求解时,我们说这个问题是“P”问题。而当一个问题是不可解的,需要指数级的时间和资源才能求解时,我们将其归结为“NP”问题。
但是,“NP”问题可以进一步分为两类:NP问题和NP完全问题。NP问题可以在多项式时间内进行验证,但其解决方案的验证过程需要指数级别的时间。而NP完全问题是指一类最具挑战性的问题,只要其中之一能够在多项式时间内得到解决,所有NP问题就都可以在多项式时间内得到解决。
“N”代表着计算规模的增长,它对于计算机科学的重要性不言而喻。但它也意味着,对于许多复杂的问题,我们需要用创新的算法来解决。这些算法需要充分利用计算机的性能,以及对“NP”问题的特殊结构和性质的了解。
你现在知道了“N”代表的是输入规模,以及它背后的意义。如果你感兴趣,可以尝试解决一些NP问题,这将是计算机科学中最具挑战性和最令人兴奋的领域之一。
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