证明旅行商问题是NP难的
旅行商问题(TSP)是一种解决方案,其中一名销售人员必须从一个地方出发,依次访问所有其他城市,然后返回其出发地。TSP 的目标是找到最短路径。多项式时间难度称为 NP 难,它定义了一类问题的特性。子集和问题是 NP 难问题的简单示例。
NP-难 - 无法在多项式时间内解决的问题类别称为 NP-难。
让我们以五个城市为例,了解销售人员如何以最短距离访问每个城市。

在图中的这两个可能性中,我们更倾向于哪一个?
在这两张图中,图 II 表示最短/最小距离路径。在图 I 中,当销售人员从 Chennai(点 1)前往 Hyderabad(点 5)时,需要花费大量时间才能返回其出发地,并且总行程距离很长,即 (1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 1),但在图 II 的情况下,销售人员直接到达点 3(孟买),这节省了时间,并且覆盖了总的最小距离,即 (1 -> 3 -> 5 -> 1)。
我们能否找到 32 个城市问题的可能性?
可能性由(n-1)!/2 解决方案给出。
在 4 个城市问题的情况下,
我们有 (4-1)!/2 = 3!/2
因此,总共有 3 种覆盖距离的可能性。
让我们看看图片,了解 4 个城市的可能性。

在 3 个城市问题的情况下,只有一种覆盖距离的可能性。

现在,让我们考虑 41 个城市的问题,从中我们可以理解 NP-难问题。
在 41 个城市的情况下,销售人员访问每个城市将有 40!/2 种解决方案。
如果销售人员到达每个城市并找到最佳路线,则需要
40! / (2*106) 秒
或 40! / (2*106*24*60*60) 天
或 40! / 365*(2*106*24*60*60) 年 = 6.8 * 1013 倍,这超过了地球的寿命。因此,不可能找到所有可能的路线并获得最优解,而这类问题称为 NP-难。
结论
我们探讨了 NP 难的旅行商问题的概念。我们看到了许多图,这些图简单地给出了最小距离的含义并找到了最佳路线,但是当我们了解 NP 难问题时,我们观察到这类问题无法在多项式时间内解决。所以,这就是 NP 难。