실제 크기에서 지수 알고리즘이 다항식 알고리즘보다 빠르게 실행되는 문제의 예는 무엇입니까?


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실제 문제의 크기 에 대해 지수 알고리즘이 가장 잘 알려진 다항식 시간 대응보다 훨씬 빠르게 실행되는 모든 문제 (바람직하게는 다소 잘 알려진)를 알고 있습니까 ?

예를 들어, 문제의 실제 크기가 이고 두 개의 알려진 알고리즘이 있다고 가정합니다 . 하나는 2 n 이고 다른 하나는 상수 c에 대해 n c 입니다 . 분명히 어떤 위해 C > 15 , 지수 알고리즘이 바람직하다.n=1002nnccc>15

* 실제 크기는 실제 세계에서 일반적으로 발견되는 것을 의미한다고 생각합니다. 네트워크의 열차 수와 같습니다.


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매개 변수가있는 복잡성 문헌에서 원하는 것을 찾을 수 있다고 생각합니다.
— Kaveh

선형 알고리즘의 경우 일반적으로 중요하지 않고 종종 복잡성에서 생략되는 상수 곱셈기가 있지만, 매우 높은 것처럼 보이는 기억은 선형이지만, 5000 N과 같은 최악의 경우 병합이었습니다. 이 시나리오에는 N ^ 2가 5000N보다 작은 사용 가능한 영역이 있고, 크기가 sqrt (5000)보다 작고 n ^ n이 log 5000보다 작을 때 2 ^ n이 더 빠른 도메인이 더 작습니다.
— Grady Player

답변:


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선형 프로그래밍을위한 심플 렉스 알고리즘은 어떻습니까? 많은 경우 에 실제로 사용 됩니다.

추가하기 위해 편집 : 나는 실제 크기의 적대적 인스턴스 에서 더 빨리 실행되는 것이 아니라 실제 인스턴스 / 배포 에서 효율적으로 실행되는 "최악의 지수 알고리즘"이라고 생각합니다 .


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@diesalbla-정확한 포럼에 따라 다릅니다. Wikipedia를 인용하면서, "1972 년 Klee and Minty [32]는 Dantzig가 공식화 한 심플 렉스 방법의 최악의 복잡성이 기하 급수적 인 시간이라는 것을 보여주는 예를 제시했다."
— RB

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공지 빠른 알고리즘 그래프는 knotless 임베딩되어 있는지 여부를 식별하는 문제에 대한 밀러와 나 이미로 인해, 시간 지수이다. 로버트슨 모어 이론은 있다는 것을 말한다 이 문제의 알고리즘; 그러나이를 기록하려면 매듭없는 임베딩을위한 금지 된 미성년자 목록을 알아야합니다. 그러나이 목록을 알고 있더라도 250 개 이상의 금지 된 미성년자가 있고 그 중 일부는 상당히 큰 합리적인 크기의 그래프에 대해 지수 시간 알고리즘이 훨씬 빠릅니다 .O(n3)


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2222|H|⋅O(n3)H

1
O(n2)|H|

1
HG|H|

-3

(비 확률 적 / 정확한) 원시성 검출 / 테스트 와 함께 몇 가지 예가 있습니다 . AKS 알고리즘은 소수성의 첫 번째 알고리즘 그것은 "작은"입력에 대한 몇몇 지수 시간 알고리즘에 비해 바람직하지 않는 경쟁 P. 판정 테스팅을 도시 하였다. 이것을 보여주기 위해서는 일반적으로 어려운 연습이되고 구현 별 측면에 의존 할 수있는 알고리즘을 실제로 구현해야하기 때문에 세부 사항은 다소 까다 롭습니다.

이 CSS 질문에 대한 자세한 정보 / 세부 정보 / 참조 :


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내가 아는 한, AKS가 실제로 경쟁하는 알고리즘은 무작위 다항식 (Miller-Rabin, ECPP) 또는 결정 론적 준 다항식 (Adleman-Pomerance-Rumeley)입니다. 기하 급수적 인 시간에 가까운 곳은 없습니다.
— Emil Jeřábek 3.0

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실제로 사용되는 Miller-Rabin의 무작위 버전은 RH에 의존하지 않습니다.
— Emil Jeřábek 3.0

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그것은 모두 사실이지만 원래의 질문과는 아무런 관련이 없습니다.
— Emil Jeřábek 3.0

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네, 다 알고 있습니다 그리고 세 번째로 이것은 관련이 없습니다. 이 질문은 실제로 알려진 다항식 시간 알고리즘 (여기서는 AKS)과 경쟁 할 수있는 지수 시간 알고리즘을 요구합니다 . 실제로 사용되는 유일한 지수 시간 우선 성 테스트 알고리즘은 시험 분할이며, 이는 사소한 크기의 숫자와 경쟁하지 않습니다. 실제로 사용되는 경쟁 알고리즘은 다항식 (또는 결정 론적이거나 무조건적)이 아니지만 지수보다 훨씬 효율적입니다.
— Emil Jeřábek 3.0

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사과와 오렌지는 AKS (우선 순위 테스트 알고리즘)와 GNFS (인수 분해 알고리즘)를 비교하는 것입니다.
— Emil Jeřábek 3.0
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