আন্তর্জাতিক খসড়াগুলি সঠিকভাবে চালানো কি এনপি-হার্ড?


26

নিম্নলিখিত সমস্যাটি কি এনপি-হার্ড?

আন্তর্জাতিক খসড়ার জন্য একটি বোর্ড কনফিগারেশন দেওয়া , একটি একক আইনী পদক্ষেপ সন্ধান করুন।n×n

সাথে সম্পর্কিত সমস্যাটি আমেরিকান চেকার্স (ওরফে ইংলিশ ড্রাফ্ট) বহুবর্ষীয় সময়ে তুচ্ছভাবে সমাধানযোগ্য। এই দুটি গেমের মধ্যে তিনটি প্রধান পার্থক্য রয়েছে।n×n

প্রথম এবং সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য হ'ল "উড়ন্ত কিং" নিয়ম rule চেকারগুলিতে, কোনও রাজা সংলগ্ন প্রতিপক্ষের টুকরোটির উপর দিয়ে কোনও তির্যক দিক থেকে দুই ধাপ দূরে একটি ফাঁকা স্কোয়ারে ঝাঁপিয়ে পড়তে পারে । আন্তর্জাতিক খসড়াগুলিতে, কোনও রাজা একটি প্রতিপক্ষের টুকরোটির উপর দিয়ে নির্বিচারে দূরতকে একটি তির্যক বরাবর স্বেচ্ছাসেবী দূরত্বে সরে যেতে পারে

চেকারদের মতো একই পিসটি একক পালাতে কয়েকটি সিরিজ টুকরো টুকরো করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে, চেকারদের বিপরীতে, পুরো ক্রমটি শেষ না হওয়া পর্যন্ত আন্তর্জাতিক খসড়াগুলিতে ক্যাপচার করা টুকরোগুলি সরানো হবে না। ক্যাপচারিং টুকরোটি একাধিকবার একই ফাঁকা স্কোয়ারে লাফিয়ে উঠতে বা নামতে পারে তবে এটি প্রতিপক্ষের টুকরাটি একাধিকবার লাফিয়ে নাও আসতে পারে।

অবশেষে, উভয় চেকার এবং আন্তর্জাতিক খসড়াগুলির একটি জোর করে ক্যাপচারের নিয়ম রয়েছে: আপনি যদি কোনও প্রতিপক্ষের টুকরোটি ক্যাপচার করতে পারেন তবে আপনাকে অবশ্যই আবশ্যক। যাইহোক, একাধিক জন্য বিভিন্ন বিকল্প আছে যখন নিয়ম বিধি সম্মত না। চেকারগুলিতে, আপনি ক্যাপচারগুলির কোনও সর্বাধিক ক্রম চয়ন করতে পারেন ; অন্য কথায়, আপনি যে কোনও ক্যাপচার সিকোয়েন্স চয়ন করতে পারেন যা ক্যাপচারিং টুকরা আর ক্যাপচার করতে না পারলে শেষ হয়। আন্তর্জাতিক খসড়াগুলিতে আপনাকে ক্যাপচারের দীর্ঘতম ক্রমটি চয়ন করতে হবে । সুতরাং, আমার সমস্যা নীচের সমতুল্য :

আন্তর্জাতিক খসড়াগুলির জন্য একটি বোর্ড কনফিগারেশন দেওয়া , এমন একটি পদক্ষেপ সন্ধান করুন যা সর্বাধিক সংখ্যক বিরোধী টুকরোকে ক্যাপচার করে।n×n

নিম্নলিখিত সমস্যাটি এনপি-সম্পূর্ণ তা প্রমাণ করার পক্ষে যথেষ্ট হবে। (এটি স্পষ্টতই এনপিতে)

জন্য একটি বোর্ড কনফিগারেশন দেওয়া আন্তর্জাতিক ড্রাফ্ট শুধুমাত্র রাজাদের জড়িত এক খেলোয়াড় ক্যাপচার, করতে পারেন (অবশ্যই এবং সেইজন্য) সব একটি একক পালাক্রমে তার প্রতিপক্ষের এর টুকরা?n×n

সংশ্লিষ্ট চেকার সমস্যার বহুবারের সময়ে উত্তর দেওয়া যেতে পারে; এটি একটি বিনোদনমূলক হোমওয়ার্ক অনুশীলন। সমস্যাটি ডামাইন, ডামাইন এবং এপস্টিনের ফুটবল এন্ডগেমগুলির বিশ্লেষণের সাথে আরও মিল দেখাচ্ছে ; বিনোদনমূলক হোমওয়ার্ক অনুশীলনের একটি সমাধান তাদের কাগজের শেষে উপস্থিত হয়। ফ্রাঙ্কেল এট আল দ্বারা FOCS 1978 এর কাগজে একটি সমাধানও উপস্থিত হয় এটি প্রমাণ করে যে চেকারকে সর্বোত্তমভাবে খেলানো পিএসপিএসিই-হার্ড; আরো দেখুন রবসন এর 1984 প্রমাণ যে চেকারস আসলে EXPTIME-সম্পূর্ণ।


টাইপো? "এটি স্পষ্টতই পি" - সম্ভবত আপনার অর্থ "এনপিতে"? এছাড়াও, আপনি এই প্রশ্নগুলি কোথায় পাবেন?
সুরেশ ভেঙ্কট

হ্যাঁ, স্থির সমস্যাটিরও উচ্চারণ করেছেন; এটি স্পষ্ট নয় যে প্রদত্ত অবস্থান থেকে আইনী পদক্ষেপের সংখ্যাটি কেবল বহুপদী।
জেফে

এটি একটি "বিনোদনমূলক হোম ওয়ার্ক অনুশীলন" এর সমাধান লিখেছেন।
জেফি

আমার ধারণা এখানে অপ্রকাশিত অতিরিক্ত প্রশ্ন হ'ল, নিজেই গেমটির জটিলতা কী (এক খেলোয়াড় জিততে পারে কিনা তা নির্ধারণ করে)? যাচাইকারীরা যেমন এটি এক্সপেটটাইম-সম্পূর্ণ? সম্ভবত, তবে চেকারদের পক্ষে প্রমাণটি বেশ জটিল।
বব শুনুন

উত্তর:


24

ঠিক আছে, এখানে হ্রাস। দেখা যাচ্ছে যে আপনার সর্বোপরি পরিকল্পনার দরকার নেই। এছাড়াও, "একটি আইনী পদক্ষেপ সন্ধান করুন" এর জন্য, আমি সিদ্ধান্তটি প্রশ্নটিকে "ইজ মুভ এক্স আইনজীবি?" হিসাবে গ্রহণ করি।

প্রথমে আসুন এমন একটি গেমের সাথে কাজ করি যেখানে টুকরাগুলি তির্যকের পরিবর্তে orthogonally স্থানান্তরিত করে। এই গেমটি সমতুল্য (প্রান্ত বৈশিষ্ট্য ব্যতীত 45 ডিগ্রি ঘোরানো খসড়া বোর্ডগুলি দেখুন) যা আমরা ব্যবহার করব না। আমরা দুটি গ্যাজেট ব্যবহার করি: মার্জ / স্প্লিট এবং ক্রসওভার। Http://www.hearn.to/ DRughts.pdf দেখুন । আমরা ধরে নিই যে সরানোর জন্য বোর্ডে একক শ্বেত রাজা রয়েছেন। (অন্য কোনও টুকরো কোনও উল্লেখযোগ্য সংখ্যক টুকরো ক্যাপচার করতে সক্ষম হবে না)) এটি নির্দেশিত করিডোরগুলির মধ্য দিয়ে সরে যাবে, পথে কালো টুকরোগুলি ক্যাপচার করবে।

প্রথমে মার্জ করুন: যদি রাজা কোনও এন পাথ এ এর ​​একটিতে প্রবেশ করে (একটি কালো টুকরো ক্যাপচারের মাধ্যমে দেখানো হয়নি), এটি বিতে প্রস্থান করতে পারে একইভাবে, যদি আমরা গ্যাজেটটি উল্টে এবং এটি বিতে প্রবেশ করে দেখানো টুকরোটি ক্যাপচার করে, এটি যে কোনও পথে এ প্রস্থান করতে পারে (আবার, একটি বাহ্যিক কালো টুকরা ক্যাপচার)। এটি একক-ব্যবহারের গ্যাজেট (কারণ প্রস্থানকারী কালো টুকরোটি কেবল একবার একবার ক্যাপচার করা যেতে পারে)।

দ্বিতীয়, ক্রসওভার। রাজা যদি এ (সি) দিয়ে প্রবেশ করে তবে এটি বি (ডি) এ প্রস্থান করতে পারে। এটি মাঝখানে থামাতে পারে না এবং রুটগুলি পরিবর্তন করতে পারে না, কারণ এটি হ'ল একটি ক্যাপচারিং মুভ সেগমেন্ট।

এখন, একটি নির্দেশিত গ্রাফ দেওয়া হয়েছে, নিম্নলিখিত হিসাবে সম্পর্কিত গেম কনফিগারেশন তৈরি করুন। প্রতিটি শীর্ষবিন্দুর জন্য, একটি সংযোজন করুন যা একটি বিভক্তিতে ফিড দেয় const বাহ্যিক গ্যাজেটগুলির একত্রীকরণ ইনপুটগুলিতে বিভক্ত আউটপুটগুলি রুট করুন (বিভাজক + বিভক্ত) প্রস্থানকারী প্রান্তগুলি যেভাবে উল্লম্বভাবে প্রান্তে সংযুক্ত হয়ে প্রয়োজনীয় হিসাবে ক্রসওভারগুলি ব্যবহার করে। কোনও ভার্টেক্সের অতিরিক্ত ইনপুটটিতে রাজা শুরু করুন (একটি কালো টুকরো দিয়ে এটি শীর্ষে প্রবেশ করতে দিতে ক্যাপচার করুন)।

পরিশেষে, প্রয়োজন অনুযায়ী আউটপুট / ইনপুট পথগুলিতে অতিরিক্ত কালো টুকরা যোগ করে "প্রান্ত দৈর্ঘ্য" এর সমস্তটি সমান করুন। যদি প্রতিটি প্রান্তে ভি শীর্ষবিন্দু এবং কে কালো টুকরা থাকে, তবে রাজা 2V + কেভি + 1 টুকরা ক্যাপচার করতে পারেন যদি এবং কেবল সেখানে সংশ্লিষ্ট গ্রাফের হ্যামিল্টোনীয় সার্কিট থাকে। যদি রাজার বিকল্প বিকল্প সরানো থাকে, 2V + কেভি টুকরাগুলির একটি সাধারণ চেইন ক্যাপচার করে, তবে সেই বিকল্প পদক্ষেপ বৈধ কিনা তা নির্ধারণ করে এনপি-সম্পূর্ণ।


2
চমৎকার হ্রাস!
জেফি

তবে আপনি কি দ্বিতীয় প্রশ্নের উত্তর দিতে পারবেন? একটি পদক্ষেপে জেতা কি এনপি-হার্ড?
জেফি

হতে পারে ... আমি মনে করি যে গ্যাজেটগুলি সংশোধন করা যেতে পারে যাতে হ্যামিলটোনীয় সার্কিট শেষ করার পরে, রাজা তারপরে "তারগুলিতে" কালো টুকরো সমস্ত ক্যাপচার করতে পারে। হ্যামিলটোনীয় সার্কিট চলাকালীন মার্জ / বিভক্ত অভ্যন্তরীণ টুকরাগুলি ধরে রাখতে হবে, সুতরাং এটি এখনও এনপি-হার্ড হবে। ধারণাটি ছিল কালো টুকরা সংলগ্ন করিডোরগুলিতে ফাঁক ফাঁক করা, যা করিডোরগুলি অতিক্রম করার অনুমতি দেবে, তবে অভ্যন্তরীণ দিক থেকে বাইরে বের হবে না।
বব হেরেন

আমার ধারণা, এটি করিডোরের বাইরে কিছু অতিরিক্ত নেভিগেশনাল যন্ত্রপাতিও নেবে, তবে এটি করণীয় হওয়া উচিত।
বব শুনুন

5

বব হ্রাস করার একটি সম্ভাব্য বিকল্প এখানে, হ্যামিলটনিয়ান চক্র থেকে এইবার (পুনর্নির্দেশিত)। আমি বিশদটি সঠিক যে 100% আত্মবিশ্বাসী নই - আমি ইতিমধ্যে বেশ কয়েকটি সমস্যা খুঁজে পেয়েছি এবং ঠিক করেছি — তবে আমি নিশ্চিত যে এটি সঠিক প্রমাণ হিসাবে ম্যাসেজ করা যেতে পারে। বব যেমন উল্লেখ করেছেন, এই হ্রাসের একটি গুরুতর ত্রুটি রয়েছে; শ্বেত রাজা বোর্ডের মাধ্যমে সহজেই এর প্রচলিত পথ থেকে বিপথগামী হতে পারে। এই বাগটি যথাযথ স্থানে (আমার মনে হয়) ববসের ক্রস-ওভার গ্যাজেট যুক্ত করে ঠিক করা যেতে পারে তবে তার কমানোর থেকে এটি আলাদাভাবে আলাদা নয়।

কে শিখর এবং প্রান্ত সহ একটি অনির্দেশিত গ্রাফ হতে দিন । Sl াল সহ একটি রেখায় নিয়মিত ফাঁক করা পয়েন্টগুলিতে এবং এর প্রান্তটি একটি অনুভূমিক বিভাগ এবং উল্লম্ব বিভাগ হিসাবে উভয় প্রান্তটি অঙ্কন করে সমতলটিতে আঁকুন ।এন এম জি - 1GnmG1

এখন আমরা এই অঙ্কনটিকে বোর্ডে (আবর্তিত 45 ডিগ্রি) কালো চেকার এবং এক সাদা রাজার সাথে হ্রাস করি । আমাদের তিন ধরণের গ্যাজেট দরকার: কোণা, স্প্লিটার এবং হর্ডস। একটি কোণে দুটি কালো টুকরা রয়েছে যা কেবল সাদা রাজার দিক পরিবর্তন করে একসাথে বন্দী হতে পারে। একটি -স্প্লিটারে একটি একক টুকরো থাকে যা অবশ্যই কোনও নির্দিষ্ট দিকে ক্যাপচার করতে হবে, ক্যাপচারিং কিংকে ঝাঁপিয়ে পড়ার জন্য বিশেষ অবস্থানের সাথে । অবশেষে, একটি হোর্ড একটি বড় বাক্স যা কালো টুকরো পূর্ণ যা একটি নির্দিষ্ট ক্রমে ক্যাপচার করতে হবে, কিছু বড় ধ্রুবক । নীচের চিত্রগুলিতে ধূসর বৃত্তগুলি এমন টুকরো যা ক্যাপচার করা যায় না।( এন 2 + এম ) কে কে এইচ এন এইচO(n2)×O(n2)O(n2+m)kkhnh

কোণার গ্যাজেট

অনুভূমিক 4-বিভাজক গ্যাজেট

হোর্ড গ্যাজেট

অনুভূমিক -স্প্লিটার এবং একটি উল্লম্ব -স্প্লিটারের সাথে সংযুক্ত এখন ডিগ্রি এর প্রতিটি শিখর প্রতিস্থাপন করুন। প্রতিটি প্রান্ত জন্য , বহু ধন-সম্পদ জন্য splitters সাথে সংযুক্ত কোণে স্থান ধ্রুবক সংখ্যা এবং বহু ধন-সম্পদ । বিভিন্ন প্রান্তের জন্য পৃথক - এবং স্থানাঙ্কে কোণগুলির জন্য সহজেই সাজানো সহজ । উপরের সাদা বৃত্তের দ্বারা প্রদর্শিত অবস্থানে সাদা বাদশাহটিকে একটি উদ্যানের মধ্যে রাখুন।k k ( i , j ) i j x ykkk(i,j)ijxy

এক প্রান্ত

সাদা রাজা কমপক্ষে বিরোধী টুকরোগুলি প্রতিটি টুকরো এবং আরও চারটি অতিরিক্ত প্রান্তের টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো করতে পারবেন - যদি গ্রাফ হ্যামিলটনিয়ান হয় তবেই ।জিhn2+4nG


খুব সুন্দর. তবে আমি বেশ কয়েকটি সমস্যা দেখতে পাচ্ছি, যার একটি হ'ল আমার হ্রাসও রয়েছে। প্রথমত, রাজা যখন কোনও কোণ থেকে প্রস্থান করেন, এটি যে কোনও জায়গায় থামতে পারে, সম্ভাব্যভাবে এটি অন্য কোনও কোণে অনুপযুক্তভাবে প্রবেশ করতে দেয়। দ্বিতীয়ত, রাজাটিকে প্রারম্ভিক ভার্টেক্সে ফিরে আসতে বাধ্য করার মতো কিছুই নেই; এটি যে কোনও প্রান্তে শেষ হতে পারে। খনিতেও একই সমস্যা রয়েছে, তবে এটি সহজেই উভয় হ্রাসের জন্য ঠিক করা হয়েছে, প্রারম্ভের শীর্ষবিন্দুর ভিতরে ক্যাপচার করার জন্য একটি উপযুক্ত অতিরিক্ত টুকরো যোগ করে।
বব শুনুন

দ্বিতীয় সমস্যাটি সমাধান করা সহজ: সৈন্যদলের অভ্যন্তরের গভীরে রাজার জন্য শুরু করার স্থানটি সরান।
জেফি

তবে প্রথম সমস্যাটি আরও মারাত্মক। আমি অনুমান করি আমাদের সর্বোপরি আপনার ক্রসওভার গ্যাজেটগুলি দরকার। বিরক্তি প্রকাশ করতে ব্যবহৃত!
জেফি

আমি মনে করি কোণার গ্যাজেট থেকে প্রস্থানকারী কালো টুকরাটি সরিয়ে ফেলা এবং প্রতিটি শীর্ষবিন্দুর জন্য ইনপুট স্প্লিটারের প্রতিটি বাহুতে একটি কালো টুকরো যুক্ত করাও কৌশলটি করতে পারে।
বব শুনুন

3

আমি যখন আমার থিসিসটিতে কাজ করছিলাম তখন আপনি আমার কাছে কেন এই সমস্যাটি প্রকাশ করলেন না?

ঠিক আছে, প্ল্যানার ডাইরেক্টড হ্যামিলটনিয়ান চক্র থেকে আমার একটি হ্রাস আছে।


1
বলতে পারা! (আপনি কি সংক্ষেপে হ্রাসটি বর্ণনা করতে পারবেন?)
রায়ান উইলিয়ামস

দুঃখিত, বব; তখন ভেবে দেখিনি। হ্যাঁ, হ্রাস বর্ণনা করুন (বা লিঙ্ক)!
জেফি

এটি আসলে কোনও উত্তর নয়।
ডেভ ক্লার্ক

1
না ... আমি ভেবেছিলাম আমি তখন একটি মন্তব্য যুক্ত করছি। এখন, আমি কীভাবে প্রধান পোস্টে একটি মন্তব্য যুক্ত করবেন তা দেখছি না।
বব শুনুন

একটি মন্তব্য যুক্ত করতে আপনার 100 টি খ্যাতি দরকার। এটি একটি ফেচুর।
জেফি
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.