szó jelentését keresi. A DICTIOUS-ban nem csak a
szó összes szótári jelentését megtalálod, hanem megismerheted az etimológiáját, a jellemzőit és azt is, hogyan kell a
szót egyes és többes számban mondani. Minden, amit a
szóról tudni kell, itt található. A
szó meghatározása segít abban, hogy pontosabban és helyesebben fogalmazz, amikor beszélsz vagy írsz. A
és más szavak definíciójának ismerete gazdagítja a szókincsedet, és több és jobb nyelvi forráshoz juttat.
Főnév
NP-completeness (tsz. NP-completenesses)
- (informatika) NP-teljesség
NP-complete (magyarul: NP-teljes) problémák azok a döntési problémák, amelyek:
- Az NP osztályba tartoznak: azaz polinomiális időben ellenőrizhető a megoldásuk,
- NP-nehézek: azaz minden más NP-probléma polinomiális időben visszavezethető rájuk.
👉 Ez az osztály a „leghardcore-abb” nehézségi szintje annak, amit ellenőrizni könnyű, de megoldani nehéz.
🧠 1. Mi az NP?
- Az NP (nondeterministic polynomial time) osztály azon problémák halmaza, amelyekre, ha valaki ad egy megoldást, azt gyorsan (polinomiális időben) ellenőrizni tudjuk.
📐 2. Definíció: NP-complete
Egy döntési probléma akkor NP-complete, ha:

- Minden
esetén:
, azaz van polinomiális időbeli redukció
-ből
-be
📦 3. Mit jelent ez gyakorlatban?
Ha bármelyik NP-teljes problémára találunk gyors (polinomiális idejű) algoritmust, akkor:

Ez minden NP-probléma megoldhatóságát jelentené gyorsan.
Jelenleg nincs ismert algoritmus egyetlen NP-teljes probléma gyors megoldására, és nem bizonyított, hogy nincs.
🔁 4. Redukció – a kulcsművelet
Ha meg tudjuk mutatni, hogy:
- Egy ismert NP-complete probléma polinomiális időben redukálható egy új problémára,
- és az új probléma is az NP-ben van,
akkor az új probléma is NP-complete.
🔧 5. Első NP-teljes probléma: SAT
A Cook–Levin-tétel (1971) szerint:
A SAT (kielégíthetőségi probléma) NP-teljes.
Ez volt az első bizonyítottan NP-complete probléma, és az összes többi ehhez viszonyítva vált NP-teljessé.
🧮 6. Klasszikus NP-complete problémák
Probléma
|
Rövid leírás
|
3-SAT
|
Logikai formula 3 literálos klauzulákból
|
Clique
|
Van-e -méretű klikk egy gráfban?
|
Vertex Cover
|
Lefedhető-e a gráf élei csúccsal?
|
Hamiltonian cycle
|
Van-e zárt körút, ami minden csúcsot érint?
|
Subset sum
|
Van-e részhalmaz, amely adott összeget ad?
|
Knapsack (döntési változat)
|
Van-e olyan kiválasztás, amely nem lépi túl a súlyt és eléri az értéket?
|
Graph coloring
|
színnel színezhető-e a gráf szomszédos csúcsok nélkül?
|
TSP (döntési)
|
Van-e olyan körút, ami nem hosszabb -nál?
|
📊 7. Vizualizáció – komplexitási hierarchia
+-------------------+
| NP-complete | ← nagyon nehéz
+--------+----------+
|
⬇ Redukció
+------------+ +-------------+ +----------+
| P | ⊆ | NP | ⊆ | PSPACE |
+------------+ +-------------+ +----------+
🛠️ 8. Mi történne, ha P = NP?
- Minden NP-complete probléma gyorsan megoldható lenne.
- Titkosítás (pl. RSA, ECC) elvesztené biztonságát.
- Számítási kreativitás (bizonyítás, optimalizálás, keresés) automatizálhatóvá válna.
De:
- A legtöbb szakértő úgy véli, hogy P ≠ NP.
🧾 9. Összefoglalás
Fogalom
|
Leírás
|
NP-complete
|
Az NP osztály „legnehezebb” problémái
|
Tulajdonság
|
NP-ben vannak, és minden NP-probléma redukálható rájuk
|
Kulcstechnika
|
Polinomiális időbeli redukció
|
Fontos példák
|
SAT, Clique, TSP, Knapsack, Graph Coloring
|
Tét
|
Ha bármelyik megoldható gyorsan, akkor P = NP
|
- NP-complete problems include:
graphs and hypergraphs
graphs occur frequently in everyday applications. examples include biological or social networks, which contain hundreds, thousands and even billions of nodes in some cases (e.g. facebook or linkedin).
- np-complete special cases include the edge dominating set problem, i.e., the dominating set problem in line graphs. np-complete variants include the connected dominating set problem and the maximum leaf spanning tree problem.
- np-complete special cases include the minimum maximal matching problem,
mathematical programming
games and puzzles
other
- berth allocation problem
- betweenness
- assembling an optimal bitcoin block.
- boolean satisfiability problem (sat).
- circuit satisfiability problem
- conjunctive boolean query
- cyclic ordering
- exact cover problem. remains np-complete for 3-sets. solvable in polynomial time for 2-sets (this is a matching).
- finding the global minimum solution of a hartree-fock problem
- upward planarity testing
- hospitals-and-residents problem with couples
- knot genus
- latin square completion (the problem of determining if a partially filled square can be completed)
- maximum 2-satisfiability
- maximum volume submatrix – problem of selecting the best conditioned subset of a larger
matrix. this class of problem is associated with rank revealing qr factorizations and d optimal experimental design.
- minimal addition chains for sequences. the complexity of minimal addition chains for individual numbers is unknown.
- modal logic s5-satisfiability
- pancake sorting distance problem for strings
- solubility of two-variable quadratic polynomials over the integers. given positive integers
, decide existence of positive integers
such that 
- by the same article existence of bounded modular square roots with arbitrarily composite modulus. given positive integers
, decide existence of an integer
such that
. the problem remains np-complete even if a prime factorization of
is provided.
- serializability of database histories
- set cover (also called "minimum cover" problem). this is equivalent, by transposing the incidence matrix, to the hitting set problem.
- set packing
- set splitting problem
- scheduling to minimize weighted completion time
- block sorting (sorting by block moves)
- sparse approximation
- variations of the steiner tree problem. specifically, with the discretized euclidean metric, rectilinear metric. the problem is known to be np-hard with the (non-discretized) euclidean metric.
- three-dimensional ising model