三对集(3DM)问题。

实例: 集合 MW×X×Y,M \subseteq W \times X \times Y, 其中 WXYW 、 X 、 Y 是互不相交的集合, \quadW=X=Y=q|W=| X|=| Y \mid=q

×\times 表示笛卡尔积,表示两个集合中元素的所有组合可能,{1,2}×{3,4}={{1,3},{1,4},{2,3},{2,4}}\{1,2\} \times \{3,4\} = \{\{1,3\},\{1,4\},\{2,3\},\{2,4\}\}, 在该问题中,MM 中的每一个元素是一个三元组,每个三元组的三个分量分别来自 W,X,YW,X,Y

询问: MM 是否包含有一个完美对集(matching) MM,M^{\prime} \subseteq M, 使得 M=q|M^{\prime}|=qMM^{\prime} 中没有任何 两个三元组有相同分量。 若 MM '是完美对集,则 WXYW 、 X 、 Y 中的每一个元素必出现在 MM^{\prime} 的一个且仅一个三元组中。

W={1,2},X={3,4},Y={5,6}W=\{1,2\},X=\{3,4\},Y=\{5,6\} 而言,若 M={{1,3,5},{2,4,6},{1,3,6}}M=\{\{1,3,5\},\{2,4,6\},\{1,3,6\}\},那么 MM' 存在且 M={{1,3,5},{2,4,6}}M'=\{\{1,3,5\},\{2,4,6\}\} 是一个完美对集。

M={{1,2,4},{2,4,6},{1,3,6}}M=\{\{1,2,4\},\{2,4,6\},\{1,3,6\}\},那么该集合中就不存在完美对集,使得所有来自 W,X,YW,X,Y 中的元素仅出现一次。

通过将 3DM 多项式归约到 3SAT 问题来证明该问题属于 NPC

NPC 证明

暂略