Список пройденных тем.
- О-большое и о-малое символики. Полиномиальные и экспоненциальные асимптотические оценки. Временная сложность МТ. Сложность языка { 0n1n }. Зависимость определения сложности от алгоритмической модели. Оценка сложности эмуляции многоленточной МТ на одноленточной. Классы TIME(t(n)).
- Оценка сложности эмуляции недетерминированной МТ на детерминированной. Понятие полиномиальной сложности: класс P. Инвариантность класса P относительно выбора детерминированной алгоритмической модели. Примеры языков из P: поиск пути в графе, проверка на относительную простоту, проверка принадлежности строки КС-языку.
- Поиск гамильтонова пути в графе, проблема HAMPATH. Понятие алгоритма проверки. Проблема разложения числа на множители. Полиномиальные алгоритмы проверки, определение класса NP. Критерий принадлежности языка классу NP. Классы NTIME(t(n)). NP ⊂ EXPTIME. (mkv/theora, 439 МБ torrent/ftp.)
- Проблема выполнимости (SAT). КНФ и 3-КНФ, проблема 3SAT. Полиномиальная редукция. 3SAT ≤P CLIQUE. Понятие NP-полноты. Вопрос P ≠ NP. Критерий NP-полноты при наличии одной NP-полной проблемы. Теорема Кука-Левина о NP-полноте проблемы SAT: план доказательства. (mkv/theora, 562 МБ torrent/ftp.)
- Теорема Кука-Левина: доказательство. NP-полнота проблемы 3SAT. CLIQUE — NP-полная. NP-полнота проблемы вершинного покрытия (3SAT ≤P VERTEX-COVER). (mkv/theora, 765 МБ torrent/ftp.)
- NP-полнота проблем HAMPATH и UHAMPATH (3SAT ≤P HAMPATH ≤P UHAMPATH), а также проблемы SUBSET-SUM.
- Сложность по памяти. Классы PSPACE и NPSPACE. Примеры: SAT ∈ PSPACE, ALLNFA ∈ NPSPACE. Теорема Савича. PSPACE = NPSPACE ⊂ EXPTIME. (mkv/theora, 510 МБ torrent/ftp.)
- Понятие PSPACE-полноты относительно полиномиальной редукции. PSPACE-полнота проблемы TQBF. Выиграшные стратегии в играх. Игра в формулы. Обобщенная игра в города. Кошки-мышки (не PSPACE-полная).
- PSPACE-полнота проблемы GG — поиска выигрышной стратегии обобщенной игры в города (TQBF ≤P GG). Понятие логарифмической сложности по памяти. МТ с дополнительной лентой только для чтения. Корректировка доказательства теоремы Савича для проблем с сублинейной сложностью по памяти. Классы L и NL. Примеры: { 0n1n } ∈ L, PATH ∈ NL. (mkv/theora, 567 МБ torrent/ftp.)
- Преобразователь с логарифмической памятью (трехленточный). Логарифмическая (по памяти) сводимость. Понятие NL-полноты относительно логарифмической сводимости. NL-полнота проблемы PATH. Классы NL и coNL. (mkv/theora, 391 МБ torrent/ftp.)
- PATH ∈ NL. NL = coNL. PSPACE-полнота проблемы TQBF относительно логарифмической сводимости.
- Труднорешаемые задачи. Конструируемые по памяти функции. Теорема об иерархии по памяти. Метод диагонализации. Следствия. Конструируемые по времени функции. Теорема об иерархии по времени. Следствия.
- Алгоритмы, требующие экспоненциальную память. Регулярные выражения. EXPSPACE-полнота проблемы EQREX↑.