世界上难的数学题（世界十大数学难题）

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一、NP完全问题，NP－C问题

1、　　NP完全问题，NP－C问题，是世界七大数学难题之一。NP的英文全称是Non－deterministic Polynomial的问题，即多项式复杂程度的非确定性问题。简单的写法是NP＝P？，问题就在这个问号上，到底是NP等于P，还是NP不等于P。

2、　　NP就是Non－deterministic Polynomial的问题，也即是多项式复杂程度的非确定性问题。而如果任何一个NP问题都能通过一个多项式时间算法转换为某个NP问题，那么这个NP问题就称为NP完全问题，Non－deterministic Polynomialcompleteproblem。NP完全问题也叫做NPC问题。

3、　　有些计算问题是确定性的，比如加减乘除之类，你只要按照公式推导，按部就班一步步来，就可以得到结果。但是，有些问题是无法按部就班直接地计算出来的。例如寻找大质数的问题。有没有一个公式，一旦套入公式，就可以一步步推算出来，下一个质数应该是多少呢？这样的公式是没有的。再例如，大的合数分解质因数的问题，有没有一个公式，把合数代入以后，就直接可以算出，它的因子各自是多少？也没有这样的公式。

4、　　这种问题的答案，是无法直接计算得到的，只能通过间接的“猜算”来得到结果。这就是非确定性问题。而这些问题的通常有个算法，它不能直接告诉你答案是什么，但可以告诉你，某个可能的结果是正确的答案还是错误的。这个可以告诉你“猜算”的答案正确与否的算法，假如可以在多项式时间内算出来，就叫做多项式非确定性问题。而如果这个问题的所有可能答案，都是可以在多项式时间内进行正确与否的验算的话，就叫完全多项式非确定问题。

5、　　完全多项式非确定性问题可以用穷举法得到答案，一个个检验下去，最终便能得到结果。但是这样算法的复杂程度，是指数关系，因此计算的时间随问题的复杂程度成指数的增长，很快便变得不可计算了。

6、　　人们发现，所有的完全多项式非确定性问题，都可以转换为一类叫做满足性问题的逻辑运算问题。既然这类问题的所有可能答案，都可以在多项式时间内计算，人们于是就猜想，是否这类问题存在一个确定性算法，可以在多项式时间内直接算出或是搜寻出正确的答案呢？这就是着名的NP＝P？的猜想。

7、　　解决这个猜想，无非两种可能，一种是找到一个这样的算法，只要针对某个特定NP完全问题找到一个算法，所有这类问题都可以迎刃而解了，因为他们可以转化为同一个问题。另外的一种可能，就是这样的算法是不存在的。那么就要从数学理论上证明它为什么不存在。

8、　　当今时代，在纯粹科学研究，通信、交通运输、工业设计和企事业管理部门，在社会军事、政治和商业的斗争中涌现出大量的NP问题。若按经典的纯粹数学家们所熟悉的穷举方法求解，则计算时间动辄达到天文数字，根本没有实用价值。

9、　　也因此，在数学界中有许多有经验的人认为，对于这些问题，根本上就不存在完整、精确、而又不是太慢的求解算法。由此可见，NP＝P？可能是这个世纪最重要的数学问题了。

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