次の問題を考慮してください。
入力:超平面、ベクトルで与えられるおよび(標準バイナリ表現)。H = { Y ∈ R N:T 、Y = B } ∈ Z N B ∈ Z
出力:X ∈ Z N = argを分D (X、H )
上記の表記では、およびはとして定義されます、つまり、点の集合と単一の点の間の自然なユークリッド距離。D (X、S )
つまり、超平面が与えられ、超格子に最も近い整数格子内の点を探しています。
質問は:
この問題の複雑さは何ですか?
ここでの多項式時間は、入力のビットサイズの多項式を意味することに注意してください。私の知る限り、この問題は2次元でも興味深いものです。それから、0 \ leq x_1 \ leq | a_1 | / \ mathsf {gcd}(a_1、a_2)のソリューション(x_1、x_2)だけを考慮するだけで十分であることを確認するのは難しくありませんが、それは非常に多くのオプションです。(x 1、x 2)
密接に関連する問題は、線形ディオファントス方程式を解くことです。つまり、\ mathbf {a} ^ T \ mathbf {x} = bとなるような\ mathbf {x} \ in \ mathbb {Z} ^ nを見つけるか、そのような\ mathbf {x}が存在します。したがって、線形ディオファントス方程式を解くことは、上で定義した問題に対して値0の解が存在するかどうかを判断することと同等です。線形ディオファンタス方程式は、多項式時間で解くことができます。実際、線形ディオファンタス方程式のシステムでさえ、システムを与える行列\ mathbf {A}のスミス標準形を計算することにより、多項式時間で解くことができます。整数行列のスミス標準形を計算する多項式時間アルゴリズムがあります。最初のものはX ∈ Z N
線形ディオファントス方程式についての直観を得るために、2次元の場合を再び考えることができます。明らかに、g c d(a 1、a 2)
私にとっての問題は、ラティスの最も近いベクトルの問題に少し似ていますが、どちらの問題からもう一方への明らかな減少は見られません。