第556章:这个问题果然是秀啊-《全能科技巨头》
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叶华自问自答:
“所以我们假设存在一种‘万能算法’,它能把所有的NP问题降到P类问题,这就是「P=NP?」问题。甚至都可以不用算出这个‘万能算法’是什么,只要能够证明或证伪,就可以拿百万大奖。”
旋即看向了学生们:“同时我们会发现,在NP问题中有那么一小类问题,它们是明显要比P类问题难好多好多,在感觉上这些问题是最不可能成为P类问题的,而且这些问题也有一个共同点,一旦证明其中任何一个问题有一个优越算法能降到P类问题,那其它的问题也都能降到P类问题,换句话说只要证明了其中一个属于P,就是P=NP。那么这一小类问题简称NP-C,也就是NP完全问题。”
叶华讲解到这里的时候大家都能很好的理解,但接下来的问题对于他们来说就是不那么友好了。
“NPC明显就比P类问题难,还是举个例子,贴近我们生活的,比如一个美团外卖小哥,他的家住在A点,要去n个地方送外卖,n个地点的两两距离都是已知的。那请问这个外卖小哥如何走遍每一个地点最后回到家里,保证他所走的路程是最短的呢?”
说到这里,叶华停顿了下来,拿起水杯喝上一口润润嗓子,八个学生皱眉思考,其中数学天赋最好的宁杰也狐疑不断。
过了一段时间都没有人主动回答,意料之中的,叶华便说道:“这个题目在于,外卖小哥他首先就要面临有多少种行走路线的可能,怎么用数学描述?”
学生们都看向了叶华,后者道:“那显然,最终的结果就是n的阶乘O(n!)。所以就会看到,这复杂度可比之前讲述到的问题大太多太多了,因为O(n!)≈√2π(n/e)^n,这个数比以常数为底的指数大太多了。”
叶华旋即转身在浮空屏幕模拟的黑板上滑动:“列如19的阶乘,看上去感觉这个数不大,但是,列个式子:19!≈1.21×10^17,这个数大到就算是用现在最牛的经典计算机假设他每秒可以排100万次也要排个三千年左右。所以,外卖小哥每天送那么多货,理论上他光是想要找到一条最佳的路线怕是不可能了。”
“但是同学们注意,这里的困难和简单代表的是一种趋势,当n很小的时候,人脑的计算量也能快速计算出来,比如数独吧,3×3的数独那小学生都会算,但是同学们我给你一个100×100试试看?比如100×100的方格子,给出几个1~100的数字为线索,然后要求把剩下的各自全填满并保证横竖都是1~100,这个问题就算用当今世界最牛的计算机也不能快速求出来。”
“那么显然,这道题也是NPC问题,都玩过扫雷、俄罗斯方块这些小游戏没有?它们也是NPC问题。”说到这里,这一知识点也讲解的差不多了,叶华最后道:
“所以如果能够证明P=NP,那对全人类的贡献可就大了,比如说人体内的蛋白折叠复杂度就是NPC问题,一旦要是证明了它是个P……笑什么笑?”
看到柳玲双噗嗤一笑,叶华故作板脸的瞪了她一眼,这个小妮子,他算是看出来了,八个学生里面就属她最皮。
轻咳了下,接着前面的话题说道:“……所以只要证明了它是P类问题,那很多疾病都能迎刃而解,癌症、艾滋病这些也都不在话下。但是想要证明P=NP是相当的不容易,因为首先「证明P=NP」它就是一道题对吧?那么问题来了,它本身就是一道NPC问题……”
仿佛感受到了这个问题带来深深地恶意和满满的敌意,这个问题果然是秀,不愧是至今都让全世界的数学家束手无策的世界七大数学难题之首。
……
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