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一个简单图的三染色算法问题

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一个简单图的三染色算法问题

作者: 张志强

, 发表于 2008-09-25

, 共 536 字 , 共阅读 225 次

注: 这个问题来自China Theory Week 2008的 Open Problems Session。

我们知道在数学里证明一个东西的存在性的时候,有时候只证明了「存在性」,而且在证明过程中并没有说明如何找到它,这种证明方法被称为「非构造性证明」。有些流派的数学家对这种证明方法非常不满,具体这里就不详谈了。

这里要说的是,一个玩意儿,即时你知道它总是存在的,它也是可以算出来的,但是不是就一定能够很快的比如在多项式时间之内算出来呢?

Game Theory已经证明了在两人非合作博弈中,纳什均衡总是存在的,但是如何计算它确被证明是 PPAD-hard的,一个被猜测不属于 P 的复杂类。

纳什均衡的计算问题不太好理解,下面介绍一个问题,描述比较简单非常容易理解。它有类似的效果,存在性可在数学上被证明,但如何计算它却不知道,复杂性也未知。

输入:一个3n 点的图,顶点构成一个正3n 边形,以及它们之间的6n 条边。其中3n 条为多边形的边,另外3n 条边构成n 个顶点互不重合的三角形。下图为一个n=3 的例子。

三染色示例

输出:这个图的一种三染色方案(给定点染色,使任何有边相连的顶点都不同色)。

Q. E. D.

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