diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex b/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex index 2ad9fcd..b1926c2 100644 --- a/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex @@ -3,6 +3,7 @@ \usepackage[ngerman]{babel} \usepackage{amsmath} \usepackage{amssymb} +\usepackage{marvosym} % Lightning \usepackage{multicol} \usepackage{framed} \usepackage{enumerate} @@ -18,7 +19,7 @@ pdfborder={0 0 0} ]{hyperref} \usepackage{tabularx} -%\usepackage{graphicx} +\usepackage{graphicx} \usepackage[usenames,dvipsnames]{color} \usepackage{lastpage} \usepackage{fancyhdr} @@ -1190,4 +1191,80 @@ Gefragt: \( \exists D \subseteq V, \left|D\right|\le k\)\\ so dass für jeden Knoten $v\in V$ gilt: $v$ oder ein Nachbar von $v$ ist in $D$. + \( VC \le^P DS:\)\\ + Sei $G,k$ eine Eingabe für $VC$.\\ + Ziel: konstruiere $G'$, so dass $(G,K)\in VC \Leftrightarrow (G',k) \in DS$ + + \includegraphics{bilder/ds-vc.eps} + + Für jede Kante $(u,v)$ in $G$ führe neuen Knoten $K_{(u,v)}$ ein und Kanten $(u,K_{(u,v)})$ und $(v,K_{(u,v)})$ (ungerichtet). + + \('\Rightarrow'\) Sei $C$ $VC$ in $G$, d.\,h. für jede Kante $(u,v) \in E$ ist $u\in C$ oder $v\in C$. + + \(\Rightarrow\) der neue Knoten $K_{u,v}$ hat einen Nachbarn in $C$\\ + \(\Rightarrow\) $C$ ist d.s. in $G'$.\\ + \('\Leftarrow'\) Sei $D$ d.s. in $G'$\\ + \includegraphics{bilder/ds-vc2.eps} + Enthält $D$ neue Knoten $K_{u,v}$ dann ersetze $K_{u,v}$ durch $u$ in $D$. Danach entsteht $D'$. Dann ist $D'$ (immer noch d.s.).\\ + Dann gilt \( \left|D'\right| \le k\) und $D'$ ist V.C. in $G$:\\ + wäre für Knate $(u,v)$ weder $u\in D'$ noch $v\in D'$, dann hätte $K_{u,v}$ keinen Nachbarn in $D'$.\\ + Dann wäre $D'$ kein D.S. \Lightning + + \underline{Subset Sum} + + Gegeben: \(a_1,a_2,…,a_n,b\).\\ + Gefragt: \( \exists I \le \{ 1,2,…,n\} \quad \sum\limits_{i\in I} a_i - b \) + + \bsp \(1,2,5,7,9,\underbrace{14}_{=b} \in \) Subset Sum\\ + \( 4 \not\in \) Subset Sum + + \( \in NP:\) rate $I$, teste Summe.\\ + Subset Sum ist $NP$-Vollständig.\\ + $3-SAT \le^P$ Subset Sum: + + Sei \( F(x_1,…x_n) = C_1 \land … C_m \) .\\ + \( b = \underbrace{33…3}_{m}{\color{Orange}|} \underbrace{11…1}_{n} \) dezimal. + + \bsp \( F = (x_1 \lor \overline{x_2} \lor x_3) \land (\overline{x_1} \lor x_2 \lor x_4) \land (\overline{x_2} \lor \overline{x_4} \lor x_5) \)\\ + Zahlen \( y_1, …, y_n \) für \( x_1,…,x_n \)\\ + \( y_1 = \overbrace{100}^{m=3} {\color{Orange}|} \overbrace{1000}^{n=5} \)\\ + $x_1$ kommt in $C_1$ vor\\ + $X_1$ kommt nicht in $C_2,C_3$ vor. + + \( y_2 = 010 {\color{Orange}|} 01000 \)\\ + \( y_3 = 100 {\color{Orange}|} 00100 \)\\ + \( y_4 = 010 {\color{Orange}|} 00010 \)\\ + \( y_5 = 001 {\color{Orange}|} 00001 \) + + Analog \( Z_1,…,Z_n \) für \( \overline{x_1},…,\overline{x_n}\)\\ + \( Z_1 = 010 {\color{Orange}|} 10000 \)\\ + \( Z_2 = 101 {\color{Orange}|} 01000 \)\\ + \( Z_3 = 000 {\color{Orange}|} 00100 \)\\ + \( Z_4 = 001 {\color{Orange}|} 00010 \)\\ + \( Z_5 = 000 {\color{Orange}|} 00001 \) + + Füllzahlen \( f_1,…f_m, g_1,…g_m \)\\ + \( f_1 = g_1 = 100 {\color{Orange}|} 00000 \)\\ + \( f_2 = g_2 = 010 {\color{Orange}|} 00000 \)\\ + \( f_3 = g_3 = 001 {\color{Orange}|} 00000 \) + + Es gibt nie Überträge, da im vorderen Teil kann man höchstens auf 3 Einsen kommen pro Klauselspalte mit $y-$ und $z-$Zahlen + max. 2 Einsen mit $f-$ und $g-$Zahlen.\\ + \(\Rightarrow\) Summe pro Klauselspalte \(\le 5\)\\ + Im hinteren Teil höchstens 2 Einsen pro Spalte. + + \('\Rightarrow'\) Sei \( a = (a_1,…,a_n)\) erfüllende Belegung von $F$.\\ + Wähle $y_i$, falls $a_i = 1$,\\ + wähle $z_i$, falls $a_i = 0$\\ + Summe ergibt \( s_1s_2…s_m 11…1 \), wobei \(s_i \in \{1,2,3\} \), da in jeder Klausel $\ge 1$ Literal den Wert 1 hat.\\ + Dann wähle passende Füllzahlen um auf $b$ zu kommen.\\ + D.\,h. $f_i$ und $g_i$, falls $s_i=1$ und $f_i$, falls $s_i=2$.\\ + \('\Leftarrow'\) Habe Subset Sum Problem eine Lösung.\\ + Wegen 1-er Block in $b$ muss für jedes $i$ entweder $y_i$ oder $z_i$ in der Lösung sein.\\ + \defin \(a_i=1\), falls $y_i$ in Lösung,\\ + $a_i = 0$, falls $z_i$ in Lösung. + + Dann ist $a=(a_1,…,a_n)$ erfüllende Belegung von F:\\ + Da im vorderen Teil mit den Füll-Zahlen maximal 2 erreicht werden kann, muss die Summe der ausgewählten $y-$ und $z-$Zahlen $\ge 1$ je Klauselspalte sein.\\ + \(\Rightarrow\) nach Konstruktion enthält also jede Klausel $\ge 1$ erfülltes Problem. + \end{document} diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml new file mode 100644 index 0000000..1a7701e --- /dev/null +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml @@ -0,0 +1,290 @@ + + + + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0.6 0 0 0.6 0 0 e +0.4 0 0 0.4 0 0 e + + + + +0.6 0 0 0.6 0 0 e + + + + + +0.5 0 0 0.5 0 0 e + + +0.6 0 0 0.6 0 0 e +0.4 0 0 0.4 0 0 e + + + + + +-0.6 -0.6 m +0.6 -0.6 l +0.6 0.6 l +-0.6 0.6 l +h +-0.4 -0.4 m +0.4 -0.4 l +0.4 0.4 l +-0.4 0.4 l +h + + + + +-0.6 -0.6 m +0.6 -0.6 l +0.6 0.6 l +-0.6 0.6 l +h + + + + + +-0.5 -0.5 m +0.5 -0.5 l +0.5 0.5 l +-0.5 0.5 l +h + + +-0.6 -0.6 m +0.6 -0.6 l +0.6 0.6 l +-0.6 0.6 l +h +-0.4 -0.4 m +0.4 -0.4 l +0.4 0.4 l +-0.4 0.4 l +h + + + + + + +-0.43 -0.57 m +0.57 0.43 l +0.43 0.57 l +-0.57 -0.43 l +h + + +-0.43 0.57 m +0.57 -0.43 l +0.43 -0.57 l +-0.57 0.43 l +h + + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-0.8 0 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-0.8 0 l +-1 -0.333 l +h + + + + +-1 0.333 m +0 0 l +-1 -0.333 l + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h +-1 0 m +-2 0.333 l +-2 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h +-1 0 m +-2 0.333 l +-2 -0.333 l +h + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +64 768 m +128 768 l +128 704 l +64 704 l +64 768 l +128 704 l + + +144 736 m +176 736 l +160 752 l + + +176 736 m +160 720 l + + + + + + + + + + + +224 768 m +288 768 l +288 704 l +224 704 l +224 768 l +288 704 l + + +224 768 m +208 736 l +224 704 l +256 688 l +288 704 l +304 736 l +288 768 l +256 784 l +224 768 l +240 720 l +288 704 l +288 704 l + +Vortex Cover +$G'$ + + diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc2.xml b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc2.xml new file mode 100644 index 0000000..8c06935 --- /dev/null +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc2.xml @@ -0,0 +1,251 @@ + + + + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0.6 0 0 0.6 0 0 e +0.4 0 0 0.4 0 0 e + + + + +0.6 0 0 0.6 0 0 e + + + + + +0.5 0 0 0.5 0 0 e + + +0.6 0 0 0.6 0 0 e +0.4 0 0 0.4 0 0 e + + + + + +-0.6 -0.6 m +0.6 -0.6 l +0.6 0.6 l +-0.6 0.6 l +h +-0.4 -0.4 m +0.4 -0.4 l +0.4 0.4 l +-0.4 0.4 l +h + + + + +-0.6 -0.6 m +0.6 -0.6 l +0.6 0.6 l +-0.6 0.6 l +h + + + + + +-0.5 -0.5 m +0.5 -0.5 l +0.5 0.5 l +-0.5 0.5 l +h + + +-0.6 -0.6 m +0.6 -0.6 l +0.6 0.6 l +-0.6 0.6 l +h +-0.4 -0.4 m +0.4 -0.4 l +0.4 0.4 l +-0.4 0.4 l +h + + + + + + +-0.43 -0.57 m +0.57 0.43 l +0.43 0.57 l +-0.57 -0.43 l +h + + +-0.43 0.57 m +0.57 -0.43 l +0.43 -0.57 l +-0.57 0.43 l +h + + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-0.8 0 l +-1 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-0.8 0 l +-1 -0.333 l +h + + + + +-1 0.333 m +0 0 l +-1 -0.333 l + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h +-1 0 m +-2 0.333 l +-2 -0.333 l +h + + + + +0 0 m +-1 0.333 l +-1 -0.333 l +h +-1 0 m +-2 0.333 l +-2 -0.333 l +h + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +64 768 m +128 768 l + + +64 768 m +96 784 l +128 768 l + +u +v +$K_{u,v}$ + +