计算读两次相对CNF式的奇偶的复杂性(


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在两次相反的CNF公式中,每个变量出现两次,一次为正,一次为负。

我感兴趣的的问题,其中包括在计算读两次相对CNF式满足指配的数量的奇偶性。Rtw-Opp-CNF

我找不到有关此类问题的复杂性的任何参考。我能找到最接近的是,计数版本P -complete(参见6.3节本文)。#Rtw-Opp-CNF#P

在此先感谢您的帮助。


2016年4月10日更新

  • 本文中,问题证明是P -complete,但是通过减少从制造的式3 SAT是不是在CNF,并且只要你尝试将其转换回CNF你得到一个三次读取公式。Rtw-Opp-SATP3SAT
  • 单调版本被示出为P -complete在本文。在这样的纸,RTW-OPP-CNF迅速在部分4的端部中提到:勇士说,这是简并的。对我来说不清楚变质的确切含义,也不意味着硬度。Rtw-Mon-CNFPRtw-Opp-CNF

2016年4月12日更新

这将是也很有趣知道是否有人曾经研究过的复杂问题。给定两倍于CNF公式的对数,该问题要求计算变量的奇数设置为true的满意分配数与变量的偶数设置为true的满意分配数之间的差。我还没有找到关于它的文献。ΔRtw-Opp-CNF


2016年5月29日更新

正如在他的评论中指出埃米尔耶扎贝克,这是不正确的,勇敢的说,这个问题是退化。他只说,这样的问题更受限制的版本,PL-RTW-OPP-3CNF,是堕落。同时,我仍然不知道退化的确切含义,但至少现在看来,这显然是缺乏表达能力的代名词。Rtw-Opp-CNFPl-Rtw-Opp-3CNF


twRtw-Opp-CNF与⊕Rtw-Mon-CNF一样硬。您可以构建否定小工具:(i0 v x0 v x1)(x1 v x2)(i1 v x0 v x2)。如果i0 = i1,则权重= 0(以2为模)。否则重= 1

我找不到从⊕Rtw-Mon-CNF到⊕Rtw-Opp-CNF的约简,但是我发现了用于求解⊕Rtw-Opp-CNF的多项式算法。因此,⊕Rtw-Opp-CNF更简单。

我在Valiant的论文中找不到⊕Rtw-Opp-CNF。他声称⊕P1-Rtw-Opp-3CNF是“简并的”,但是还涉及其他一些限制。
EmilJeřábek'16

@EmilJeřábek:你绝对正确。我对“简并性”的含义的无知误导了我,我采用了通常在存在完整性结果的情况下使用的那种推理:如果某个问题对于某个类别是完整的,则从中消除限制显然可以保持完整性。即使我仍然不知道“退化”的确切含义,现在至少对我来说很清楚,该术语在某种程度上是弱点(即缺乏表达能力)的代名词,因此无法应用上述推理。我已经相应地纠正了这个问题。
Giorgio Camerani '16

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@Maciej:真的吗?您的多项式算法如何工作?
Giorgio Camerani '16

Answers:


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事实证明,每个对立两次阅读公式都有偶数个令人满意的赋值。这是一个很好的证明,尽管可以消除图论术语。

为CNF公式的两倍。在不失一般性的前提下,没有子句既包含变量又包含其否定词。ϕ

考虑图其顶点集合是各条文φ,并且对于每个变量X,我们添加一个(无向)边缘入射在含有两个子句Xϕ中的 WLOG假设表示该图没有自环。此外,考虑通过定义它的变量来标记每个边缘。这样我们可以区分平行边。Gϕxxϕ

的方向是一个有向图,其边缘是通过将方向分配给G中的每个边缘而形成的。打电话的方位受理如果每个顶点有一个外出边缘。很容易看出,对satisfy的满意赋值与G的可接受方向是双射的。GGG GϕG

现在,我声称的容许取向数是偶数。参数是“通过对合”:我构造具有以下属性的映射ΦGΦ

  1. 是完全定义的(每个允许的方向都映射在某处)Φ
  2. 将允许的方向发送到允许的方向Φ
  3. 是对合( Φ Φ是单位)ΦΦΦ
  4. 没有固定点Φ

一旦建立了这些,我们就可以观察到的轨道的大小为2并划分了G的允许方向。由此可见,允许的取向数量是偶数。ΦG

为了定义,令G为允许的方向,并考虑将G分解成牢固连接的组件。然后,ΦG发送到通过反转强连接的组件的所有边缘形成的方向。然后直接检查属性:ΦGGΦG

  1. 每个有向图都可以分为紧密连接的组件。
  2. 考虑一下“强连接组件的DAG” ;称为商图。请注意,ΦG将具有相同的商结构,因为Φ不会影响SCC之间的边,并且强连通图在反转其所有边时仍保持强连通。另外,如果一个SCC具有多个顶点,则其所有构成顶点都具有传入边缘。如果SCC仅具有一个顶点并且不是商的源,则其所有构成顶点都具有输入边。因此显示ΦGGΦ(G)ΦΦ(G)可以接受,足以表明作为商源的SCC具有多个顶点。但这是由于以下事实:组件中的每个顶点都有一个输入边,该边必须来自组件中的另一个顶点,因为没有自环,并且组件是商的源。G
  3. 这是由于的商结构与G的商结构一致。Φ(G)G
  4. 根据可受理性,有一个循环,因此有些SCC内部有边。G

不错的观察!一种简单的观察方法(如您所说,“消除图论术语”)是观察到,如果赋值a满足F,则赋值a'(x)= 1-a(x)也满足F。通过归纳F的数量可以很容易地看出这一点
。– holf

我不认为是内卷。例如,考虑有向边0 1 2 0 3 1的四元素图。这是一个可以接受的方向。假设它的第一个周期是0 1 2 0;然后,在逆转此循环之后,便出现了一个新的循环,即。Φ0120310120。如果在原始周期之前订购此周期,则我们有麻烦了。0310
EmilJeřábek'16

x¬xy¬z¬yz(1,1,1)(0,0,0)

ΦMxyxxyM

@Emil:是的,你是对的。如果我理解您的建议正确,那么您就是说将方向分为紧密连接的组件,并反转组件内的边缘。我认为这可行。我将相应地更新答案。非常感谢!!
安德鲁·摩根

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我不确定我的想法是否可以理解,因此我将在Giorgio的示例中进行解释:

(x1x2x3)(¬x1¬x3x4)(¬x4x5)(¬x2¬x5¬x6)

首先,我需要在DNF表单上进行更改:

(x1x2x3)(¬x1¬x3x4)(¬x4x5)(¬x2¬x5¬x6)

这应该给出相同的答案。而且无论我是否为此计算模2的解数:

(x1x2x3)(¬x1¬x3x4)(¬x4x5)(¬x2¬x5¬x6)

或为此:

(x1x2x3)(¬x1¬x3x4)(¬x4x5)(¬x2¬x5¬x6)

所以我选择第二个。我有牵连:

i0(x1x2x3)

i1(¬x1¬x3x4)

i2(¬x4x5)

i3(¬x2¬x5¬x6)

现在,我正在建立方程系统:

j0j1=1

j0j3=1

j0j1=1

j2j3=1

j3=1

x6


如果我的想法还可以,则答案为“否”。当然,我假设变量出现一次为正,一次为负。
Maciej

x4j1j2j3j2j1j0

-1

Rtw-Opp-CNFf(X)g(X)f(X)g(X)f(X)g(X)

i0i1i2...in1

ijx0x1¬x2

2ki0i1i2...in1

i0i1i2...in1

ab=ab(ab)

1)具有所有变量,

2)每个变量都恰好出现一次(如果变量出现两次,则我们在一个蕴含项中具有正负,因此将其设为0)。

x0i0x0i1。然后我们可以写和等式:

j0j1=1

j0j1i0i1i0j0j02l


Rtw-Opp-CNF

@AndrewMorgan但是具有唯一包含所有变量一次的唯一子句的公式将不会是两次读取的公式。该限制是准确的两倍,而不是最多两次。
Giorgio Camerani

x6(x1x2x3)(¬x1¬x3x4)(¬x4x5)(¬x2¬x5¬x6)x6

(x1x2)(x1¯)(x2¯)(x1x2)(x1¯x2¯)(x1)(x1¯)(x2)(x2¯)

@AndrewMorgan好,现在知道了。但是请考虑一下,在您所指的情况中,令人满意的任务数量似乎仍然保持不变。Maciej在其评论中提出的问题极具挑战性。
Giorgio Camerani
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