246.NP完备的俄罗斯方块
您可以在百度里搜索“数学之书:数学史上250个里程碑式的发现 艾草文学(www.321553.xyz)”查找最新章节!
※246.NP完备的俄罗斯方块
德曼恩(Erik D.Demaine,1981—)乌恩别格(Susan Hohenberger,1978—)利宾诺威(David Liben-Nowell,1977—)
2002年
计算机科学家在2002年量化俄罗斯方块的困难度,证明它的困难度和数学领域中最难的问题不相上下,不但没有简单解答这一回事,还需要费时、费力的分析才能找到最佳化的答案。
圈叉游戏(约公元前1300年),围棋(公元前548年),永恒难题(1999年),破解艾瓦里游戏(2002年)及破解西洋跳棋(2007年)
1985年由俄罗斯计算机工程师帕基特诺夫(Alexey Pajitnov)所发明的俄罗斯方块是非常受欢迎的积木堆叠游戏。美国计算机科学家在2002年量化俄罗斯方块的困难度,证明它的困难度和数学领域中最难的问题不相上下,不但没有简单解答这一回事,还需要费时、费力的分析,才能找到最佳化的答案。
俄罗斯方块一开始在屏幕上方会有积木般的物品往下掉,在积木下降的过程中,玩家可以旋转积木并令积木朝屏幕两端移动。这些积木的造型称之为四格骨牌,顾名思义,就是由四个正方形彼此相连成一个群,看起来就像字母“T”或是其他简单的形状。当一块积木触及屏幕底层的时候会被固定住,然后会有另一块积木再次从天而降。当屏幕下方任一列整个被积木补满时会自动消失,其上较高位置的每一列会因此下降一列。当新的积木完全被堵住、没地方可以下降时,这个游戏也就终止了,所以,玩家的目标就是尽可能延长游戏时间,设法累积更多的分数。
德曼恩、乌恩别格和利宾诺威三位研究人员在2002年找出俄罗斯方块游戏一般化的版本,适用于各种宽度、高度的矩形游戏范围。这三人研究团队还证明在给定积木出现顺序的条件下,尽可能清除最多列的方法,是一个NP完备问题(NP-complete,NP两个字分别代表Nondeterministically和Polynomial,即无法判定的多项式)。虽然这一类问题的答案还是可以验证对错与否,但是,花在找答案的时间就足以让人闻之色变了。NP完备问题的经典范例是业务员旅程问题,要在其中找出能让业务员以最佳效率完成旅程的方式,或者是安排旅人前往许多一定要造访的城市,都是非常具有挑战性的工作,困难之处就在于既没有快捷方式,也没有高明的算法可以很快地找到答案。 数学之书:数学史上250个里程碑式的发现