diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex b/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex index b1926c2..aafbfcd 100644 --- a/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/Berechenbarkeits-KomplexTh.tex @@ -1267,4 +1267,64 @@ 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. + \underline{Knapsack (Rucksack)} + + Gegeben: \( s_1,…,s_n, \ , w_1,…,w_n, \ , s, w \)\\ + Gefragt: \( \exists I \subseteq \{ 1,…,n\} \)\\ + \( \sum\limits_{i\in I} s_i \le S\) und \( \sum\limits_{i\in I} w_i \ge W \)\\ + \( \in NP \)\\ + Knapsack ist $NP$-Vollständig. Subset Sum $\le^P$ Knapsack. + + Sei \(a_1,…,a_n,b\) Eingabe für Subset Sum. Konstruiere Eingabe für Knapsack:\\ + \( S_i = a_i \ , S=b\)\\ + \( w_i = a_i \ , W=b\)\\ + Dann ist \( \sum\limits_{i\in I} a_i = b \Leftrightarrow \sum\limits_{i\in I} a_i \le b \) und \( \sum\limits_{i\in I} a_i \ge b\) + + \underline{Partition} + + Gegeben: \( a_1,…a_n\)\\ + Gefragt: \( \exists I \subseteq \{ 1,…,n\} \)\\ + \( \sum\limits_{i\in I} a_i = \sum\limits_{i\not\in I} a_i\)\\ + \( \in NP\)-Vollständig + + Subset Sum \( \le^P\) Partition. + + Sei \(a_1,a_2, …, a_n,b\) Eingae für Subset Sum.\\ + Sei \( A = \sum\limits_{i=1}^n a_i\)\\ + Sei \( I \subseteq \{1,…,n\}i \) mit \( \sum\limits_{i\in I} a_i = b\) + + \includegraphics{bilder/partition.eps} + + Dann ist \( \sum\limits_{i\in I} a_i + A-b = \sum\limits_{i\not\in I} a_i + b\) + + D.\,h. Eingabe \( a_i,…,a_n,b,A-b \) für Partition hat Lösung.\\ + \underline{Aber}: die hat immer die Lösung: \( \underbrace{\sum\limits_{i=1}^n a_i}_{=A} = \underbrace{b+(A-b)}_{=A} \) + + Stattdessen: \( a_i,…,a_n, b+1, A-b+1 \)\\ + Dann ist \( \sum\limits_{i\in I} a_i + (A-b+1) = \sum\limits_{i\not\in I} a_i + (b+1) \) + + Aber \( \sum\limits_{i=1}^n a_i = A \not= (b+1) + (A-b+1) = A+2 \) + + \('\Leftarrow'\) Sei $I$ eine Lösung für das Partitionsproblem $a_1,…,a_n,\underbrace{b+1}_{=a_{n+1}}, \underbrace{A-b+1}_{=a_{n+2}} $\\ + Da \( (b+1) + (A-b+1) = A+2 > A\) kann nur eine von beiden Zahlen zu $I$ gehören. Sei o.\,B.\,d.\,A.\footnote{o.\,B.\,d.\,A.: ohne Beschränkung der Allgemeinheit} sei $n+2 \in I$ (sonst betrachte $\overline{I}$). + + Es gilt aber:\\ + \( \sum\limits_{i\in I} a_i + A-b+1 = \sum\limits_{i\not\in I} a_i+b+1 \)\\ + \(\Rightarrow \sum\limits_{i\in I} a_i + \underbrace{A - \sum\limits_{i\not\in I} a_i}_{ =\sum\limits_{i\in I} a_i } = 2b \)\\ + \(\Rightarrow \sum\limits_{i\in I} a_i = b\) + + \underline{Bin Packing} + + Gegeben: \( a_1,…,a_n,B,k\)\\ + Gefragt: Kann man \(a_1,…,a_n\) auf k Bins der Größe B verteilen? + + \bsp \(1,3,3,7,5,4\ ,B=5\)\\ + \includegraphics{bilder/bin-packing.eps}\\ + \( \in NP\) + + Partition $\le^P$ Bin Packing.\\ + Sei \( a_1,…,a_n \) Eingabe für Partition.\\ + Konstruiere Eingabe für Bin Packing:\\ + \( a_1,…,a_n, B= \frac A2, k=2 \) mit \( A = \sum\limits_{i=1}^n a_i \) + \end{document} diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/Makefile b/Berechenbarkeits-KomplexTh/Makefile new file mode 100644 index 0000000..0429315 --- /dev/null +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/Makefile @@ -0,0 +1,3 @@ +Berechenbarkeits-KomplexTh.pdf: Berechenbarkeits-KomplexTh.tex bilder/*.xml + for FILE in $(find bilder/ -iname '*.xml') ; do ipetoipe -eps -runlatex $FILE ${FILE%.xml}.eps ; done + pdflatex Berechenbarkeits-KomplexTh.tex diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/bin-packing.xml b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/bin-packing.xml new file mode 100644 index 0000000..58b8c90 --- /dev/null +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/bin-packing.xml @@ -0,0 +1,315 @@ + + + + + + + +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 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +80 704 m +80 784 l +96 784 l +96 704 l +96 704 l + + +112 704 m +112 768 l +128 768 l +128 720 l +128 704 l +128 704 l + + +144 704 m +144 752 l +160 752 l +160 704 l + + +176 704 m +176 752 l +192 752 l +192 704 l + + +208 704 m +208 768 l +224 768 l +224 704 l + + +64 704 m +240 704 l +240 704 l + + +64 784 m +240 784 l + +$5$ +$5$ +$4$ +$3$ +$3$ +$4$ +$1$ +$2$ +$3$ +$4$ +$5$ + +112 768 m +112 784 l +128 784 l +128 768 l +128 768 l + + +144 752 m +144 784 l +160 784 l +160 752 l + + +176 752 m +176 784 l +192 784 l +192 752 l + + +208 768 m +208 784 l +224 784 l +224 768 l + +$1$ + + diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml index 1a7701e..c97a35f 100644 --- a/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/ds-vc.xml @@ -1,7 +1,7 @@ - + @@ -285,6 +285,6 @@ h 288 704 l Vortex Cover -$G'$ +$G'$ diff --git a/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/partition.xml b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/partition.xml new file mode 100644 index 0000000..4c2a923 --- /dev/null +++ b/Berechenbarkeits-KomplexTh/bilder/partition.xml @@ -0,0 +1,268 @@ + + + + + + + +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 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +80 704 m +80 752 l +96 752 l +96 704 l + + +112 704 m +112 752 l +128 752 l +128 704 l + +$\sum\limits_{i\in I} a_i$ +$b$ + +160 704 m +160 768 l +176 768 l +176 704 l + + +64 704 m +224 704 l + + +192 704 m +192 768 l +208 768 l +208 704 l + +$\sum\limits_{i\not\in I} a_i$ +$A-b$ + +