算法图解-贪婪算法

1. 贪婪算法很简单:每步都采取最优的做法。用专业术语说,就是你每步都选择局部最优解,最终得到的就是全局最优解。

2. NP完全问题
所有的非确定性多项式时间可解的判定问题构成NP类问题

  • 世界七大数学难题之一
    美国麻州的[克雷](Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:对七个“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。

    “千僖难题”之一:P (确定性多项式算法)对NP (非确定性多项式算法)

    “千僖难题”之二:霍奇(Hodge)猜想

    “千僖难题”之三:庞加莱(Poincare)猜想

    “千僖难题”之四:黎曼(Riemann)假设

    “千僖难题”之五:杨-米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口

    “千僖难题”之六:纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性

    “千僖难题”之七:贝赫(Birch)和斯维讷通-戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想

NP完全问题排在百万美元大奖的首位,足见他的显赫地位和无穷魅力。

3.如何识别NP问题

  • 元素较少时算法的运行速度非常快,但随着元素数量的增加,速度会变得非常慢。
  • 涉及“所有组合”的问题通常是NP完全问题。
  • 不能将问题分成小问题,必须考虑各种可能的情况。这可能是NP完全问题。
  • 如果问题涉及序列(如旅行商问题中的城市序列)且难以解决,它可能就是NP完全问题。
  • 如果问题涉及集合(如广播台集合)且难以解决,它可能就是NP完全问题。
  • 如果问题可转换为集合覆盖问题或旅行商问题,那它肯定是NP完全问题。

4.小结

  • 贪婪算法寻找局部最优解,企图以这种方式获得全局最优解。
  • 对于NP完全问题,还没有找到快速解决方案。
  • 面临NP完全问题时,最佳的做法是使用近似算法。
  • 贪婪算法易于实现、运行速度快,是不错的近似算法。
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