中文

即使是 $1 \times n$ 的边缘匹配和拼图谜题也极其困难

计算复杂性 2017-01-03 v1 计算几何

摘要

我们证明了将 nn 个方形瓦片旋转并放入 1×n1 \times n 阵列中使得相邻瓦片相容——如边缘匹配谜题中相等的边缘颜色,或拼图谜题中匹配的凸耳/凹槽形状——的计算不可解性。除了基本的 NP 困难性外,我们证明了在满足非空白瓦片之间的相容性约束的同时,即使在 0.9999999851 的因子内近似最大化已放置瓦片(允许留空)的数量也是 NP 困难的。(另一方面,存在简单的 121 \over 2 近似。)这是边缘匹配和拼图谜题不可近似性的首个(正确的)证明。在此过程中,我们证明了区分以下两种情况的 NP 困难性:对于具有 nn 个节点的有向图,具有哈密顿路径(长度 n1n-1)与最多具有 0.999999284(n1)0.999999284 (n-1) 条形成顶点不相交路径并集的边。我们利用这种间隙硬度与保间隙归约,确立了 1×n1 \times n 拼图和边缘匹配谜题的类似间隙硬度。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.00146,
  title  = {Even $1 \times n$ Edge-Matching and Jigsaw Puzzles are Really Hard},
  author = {Jeffrey Bosboom and Erik D. Demaine and Martin L. Demaine and Adam Hesterberg and Pasin Manurangsi and Anak Yodpinyanee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.00146},
  year   = {2017}
}

备注

22 pages, 9 figures