바이너리 스도쿠 퍼즐은 얼마나 어려운가요?


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스도쿠는 NP- 완료로 잘 알려진 퍼즐입니다. 이진 스도쿠는 숫자 1 만 허용하는 변형입니다 . 규칙은 다음과 같습니다.01

  1. 각 행과 각 열에는 동일한 수의 0과 1이 포함되어야합니다.
  2. 각 행과 각 열은 고유합니다.
  3. 행 또는 열에는 연속적인 삼중 0 또는 1 이 포함되지 않습니다 ( 은 연속 삼중 1 입니다).111

입력은 0과 1로 부분적으로 채워진 정사각형입니다. 퍼즐을 풀려면 위의 규칙을 준수하면서 N × N 정사각형 의 각 셀을 0 또는 1 로 채워야합니다 . 이진 스도쿠 퍼즐을 해결하기위한 난도 결과를 찾을 수 없었습니다.N×NN×N01

바이너리 스도쿠 퍼즐을 푸는 것이 얼마나 어려운가요? NP- 완료입니까?

또한 관련 문제의 복잡성에 관심이 있습니다.

위의 규칙 1과 2 만 준수 하는 완전히 채워진 정사각형이 주어지면 ,N×N

결과 제곱이 규칙 3을 준수하도록 행과 열의 순열을 찾는 것이 얼마나 어려운가요?


그것은 같은 문제가 아니기 때문에 이것을 답이 아닌 의견으로 남겨 두겠습니다. 그러나 논문 arxiv.org/abs/1202.5074
David

1
이진 퍼즐 (이 문제) 앱의 저자로서 나는 당신에게 관찰 (증거가 아님)을 제공 할 수 있습니다 : 실제로이 퍼즐의 모든 인스턴스는 다항식 시간에 풀 수 있지만 해결할 수없는 것으로 보이는 인스턴스가 있습니다 그런 식으로, 즉 세 가지 규칙 중 어느 것도 셀에 특정 값을 직접 강요하지 않는 상태에 도달 한 인스턴스와 정확히 일치하는 인스턴스입니다 (즉, "무언가를 시도"하고 해당 지점까지 역 추적해야 할 것 같습니다).
해롤드

이봐, 난 매우 어려운 이진 퍼즐을 완료하는 데 어려움을 겪고 그것을 해결하는 힌트가 필요하다는 것을 제외하고 이진 퍼즐을 해결하기 위해 프로그램을 만들려고 노력했습니다. 내 프로그램은 어려운 문제를 제외한 모든 이진 문제를 쉽게 수행 할 수 있습니다.

답변:


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편집 : 나는 몇 달 전에 시작했지만 결코 끝나지 않았다는 아마추어 증거를 빨리 완성했습니다.

내 블로그 에서 PDF 형식 으로 다운로드 할 수 있습니다. 아직 아무도 확인하지 않았으므로 반박, 의견 및 제안을 환영합니다.


공식적인 증거가 있는지는 모르겠지만 몇 개월 전에 평면 3-CNF 공식을 모방하기 위해 가제트를 만들었습니다. 예를 들어 OR, SPLIT 및 TURN 가젯은 다음과 같습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

간단한 제약 조건 해결 프로그램을 사용하여 가제트를 빌드 / 확인했습니다.

각 행 / 열의 고유성 (규칙 2)은 "숫자"처럼 작동하는 2x2 블록을 사용하여 고유 한 "이진수"로 표시 할 수 있습니다.

01 = 0   10 = 1
10       01

그리고 같은 수의 1과 0 (규칙 3)은 전체 퍼즐을 반영하고 0으로 1을 뒤집습니다 (중간에 특수 벽을 사용하여 규칙을 어 기지 않고 전환 할 수 있음).

  3CNF simulation    |  wall  | 3CNF sim. with  | 0000 (using 2x2 blocks)
                     |        | 0,1 inverted    | 0001
 --------------------+        +-----------------+ 0010
    wall                        wall            | ....
 --------------------+        +-----------------+ ....
  3CNF sim. with     |  wall  | 3CNF simulation |
  0,1 inverted       |        |                 |
 --------------------+--------+-----------------+
 0101 .... (using 2x2 blocks)
 0011 ....
 0000 ....

N×N

{0,1,}N×N


평면 회로 SAT를 의미한다고 생각하십니까?
Mohammad Al-Turkistany

나는 Planar type 1 3CNF를 의미합니다 (3CNF 절과 변수 사이의 이분 그래프는 평면입니다). 하나의 가제트는 T / F 할당을 시뮬레이션하는 데 사용되고 다른 하나는 각 절에 T를 강제하는 데 사용되고, 2 개의 OR 가제트는 각 절의 2 개의 OR을 시뮬레이션하는 데 사용되며 SPLIT는 할당의 신호를 분리하고 "전달"합니다 절에. 이제 논문을 완성하려고 노력하고 있습니다. 완료하자마자 링크를 답변에 게시합니다.
Marzio De Biasi

따라서 NP- 완전한 평면 입방 형 이성 분 모노톤 1-in-3 SAT 문제에서 감소하고 있습니다. 권리?
Mohammad Al-Turkistany

아니요, "유형 1"은 사용 된 특정 평면 3CNF 공식을 의미합니다 (유형 1과 유형 2간에 약간의 차이가 있음). 퍼즐 게임 텐트NP- 완전성 을 증명하기 위해 비슷한 감소를 사용했습니다 . 그 논문을 살펴볼 수는 있지만 1-2 일 후에 바이너리 스도쿠 문제에 대한 완전한 증거를 게시 할 것이라고 생각합니다. 일명 바이너리 바이너리 (방금 가제트의 스냅 샷을 완성했습니다) 그것이 실제로 작동하는지 살펴 보도록하겠습니다 :-)
Marzio De Biasi

행운을 빌어, 난 기다릴 수 없어.
Mohammad Al-Turkistany
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