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证明CLIQUE(团问题)是NP完全

(2006-04-25 18:40:00)
分类: 专业学习

一个图Gk团是Gk个顶点的集合,使得这个集合中每对顶点之间都有边。CLIQUE问题是:给定一个图G和常数kG有没有k团?

下面通过把顶点覆盖问题归约到CLIQUE来证明:CLIQUENP完全的。

【证明】显然,CLIQUENP。在给定的图G中猜测k个顶点的一个集合,并验证此集合中的任何两点之间都有边。

给定图G的顶点覆盖问题的一个实例(Gk),构造一个团问题实例(G’nk),其中n是图G顶点的总个数。G’是图G中边的补,也就是说,G’有边(uv)当且仅当图G没有边(uv)。

C是图G的顶点覆盖,且C中有k个顶点;令C’C中顶点的补,也就是G’的(nk)团(其实,CG的顶点覆盖,则G中任何一条边至少有一个顶点在C中,则C的补就是在G中不存在边的顶点的集合,而G’G中边的补,因此C’G’的(nk)团)。

(当)假设C’不是G’的(nk)团,则C’中存在顶点对(uv),在G’中没有边,那么这条边就在G中,但由于uv都不在C中,故产生矛盾,假设不成立。

(仅当)设(uv)是G中的边,但没有被C覆盖,则uv都在C’中,但边(uv)不在G’中,故产生矛盾。

由此可以证明,CLIQUENP完全的。

 

 

利用归约来证明给定问题是NP完全的步骤:

P1是已知的NP完全问题,P2是要证明的NP完全问题。

断言:P1当且仅当P2

(当)用P2来证明P1

(仅当)用P1来证明P2

一般都是用假设不成立而产生矛盾来证明问题的。

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