PNP问题(P versus NP problem)是哪个由著名逻辑学家、哈佛大学计算机科学家Stephen Cook在1971年首次提出。直到现在,这个问题仍是未解决的世界级经典问题,挑战无数的数学家、计算机科学家等专业人士。
PNP问题的核心在于,探究一个问题能否通过多项式时间解决(P——多项式时间类)和那个问题的解能否在多项式时间内被检验(NP——非确定性多项式时间类)之间的关系。这里的”多项式时间”是指解决问题的时间和问题规模之间呈多项式关系,也就是说,随着问题规模的增大,解决问题所花费的时间呈多项式增长。
1971年,Stephen Cook在其论文”The Complexity of Theorem Proving Procedures”中,首次对P与NP问题进行了正式的描述。他提出了我们今天所知的P=NP问题,并用所谓的”NP-complete” (NP完全问题)来描述那些最困难的NP问题。如果对这些NP完全问题可以找到多项式时间的解决方案,那么我们可以说P=NP。在此之后,理查德·卡普(Richard Karp)进一步确定了21个特定的NP完全问题,诸如:图着色问题、旅行商问题等。
然而P=NP仍然是一个未解决的问题,也就是我们并不清楚p和np是否等价。直到现在,人们会对其的答案会引出两种相反的推测,一部分人认为P≠NP,另一部分人认为P=NP。这其中的奥秘在于,虽然目前我们还没找到证明P≠NP的方法,同时也没有找到证明P=NP的方法。研究这个问题,不仅对理论计算机科学有重大意义,同时也对许多实质性的问题如密码学、操作研究等有重大影响。
虽然至今PNP问题尚未解决,但对它的研究已经产生了深远影响,推动了计算机科学、运筹学、数学等多个领域的发展。同时,它的存在也挑战了我们的思维,推动了我们探寻那些关乎虚实、可能与否的问题,使我们更深入地理解了问题解决的本质。
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