MAJ3SAT的PP完整性状况


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简短的问题:MAJ-3CNF是否在多减一的情况下成为PP完全问题?

更长的版本:众所周知,MAJSAT(确定命题句子的大部分赋值是否满足句子)在多次减少中是PP完全的,而在简化减少中#SAT是#P完成的。同样很明显,#3CNF(即,#SAT限制为3-CNF公式)是#P完全的,因为Cook-Levin约简是简约的,并产生3-CNF(此约简实际上在Papadimitriou的书中用于显示#SAT的#P完整性)。

似乎有一个类似的论据应证明MAJ-3CNF在多次减少的情况下是PP完全的(MAJ-kCNF是MAJSAT限于kCNF公式;也就是说,每个子句都有k个字面量)。

但是,在Bailey,Dalmau和Kolaitis的演示文稿中,“ PP完全满足性问题的阶段转变”中,作者提到“ MAJ3SAT并不完全是PP完全”(在https://users.soe.ucsc上的演示)。.edu /〜kolaitis / talks / ppphase4.ppt)。这句话似乎没有出现在他们的相关论文中,只是出现在他们的演讲中。

问题:#3CNF是#P完全的证明确实可以用来证明MAJ3CNF是PP完全吗?根据Bailey等人的说法,似乎并非如此。如果没有提供证明,则:是否有证明MAJ-3CNF是PP完整的?如果不是,那么就此结果而言,PP和#P之间的区别是否存在直觉?


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从CircuitSAT到3sat的典型减少是行不通的,因为它引入了许多新变量。因此,尽管您可能对具有n个输入的给定电路有2 ^(n-1)+1个满意的分配,并且对于3sat实例,您将拥有那么多分配,但3cnf实例中的var数比n大得多,因此该数字不再是“大部分满意的任务”。请注意,Maj-3sat至少仍具有NP难度,因为您可以添加许多满足要求的虚拟对象。
瑞安·威廉姆斯

@RyanWilliams我们如何处理该3CNF实例,对其进行否定并获得一个3DNF实例(否定需要花费很多时间,而当您对CNF表达式进行否定时,您将获得一个DNF表达式)。然后且仅当3DNF实例具有超过(2 ^((n + K)-1)个满足真相的情况时,原始CNF实例才具有超过(2 ^(n-1))个满足真相的条件,其中K为附加变量的数量...
Tayfun Pay '02

通常,将cnf转换为dnf不需要多时。快速的健全性检查:如果这样做,则P = NP ...更复杂的检查:包含poly(n)子句的cnfs,​​其最小等效dnfs具有很多子句。参见例如Scholar.google.com/…–
瑞安·威廉姆斯

@RyanWilliams 1)否定布尔表达式需要花费很多时间2)否定CNF时,您会得到DNF,反之亦然。最重要的是,在多项式时间中取消CNF并获得DNF作为回报并不会改变该问题的复杂性。您将需要为否定的CNF公式(现在是DNF公式)找到一个伪造的真值分配。找到DNF公式的伪造真相分配是NP-Complete的工作
Tayfun Pay '02

@RyanWilliams我知道您所引用的作品。但是,当您取消CNF表达式时,您将获得DNF表达式。这需要相对于输入长度的多项式时间。
Tayfun Pay'2

Answers:


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简短的回答:
未知是否是一个P P-完全问题,需要进行多次还原。MAJ3CNFPP


长答案:
首先,您提到的是贝利(Bailey),达木(Dalmau)和科拉蒂斯(Kolaitis),以及他们在满足性问题的相变”PP中的工作。让我引用它们:

“还值得一提的是,虽然P P -complete,它不知道是否存在一个整数ķ 3,使得中号Ĵ ö ř Ť ÿ ķ S A TP P-完成。”MAJORITY SATPPk3MAJORITY ķ小号一个ŤPP

[ http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166218X06004665 ]

确实,库克-莱文减法是简约的,并从给定的CNF生成3CNF是正确的。如P -complete,它紧跟在3 Ç Ñ ˚FP -complete下简约减少。但是,正如评论中已经指出的那样,简约的减少并不能保持多数。这些减少引入了辅助变量以减小子句的大小,但是这些辅助变量又增加了赋值的总数。例如,考虑由一个子句组成的4CNF:CñFP3CñFP

ϕ=X1个X2X3X4

变成

ϕ=X1个X2ÿÿX3X4

使用辅助变量最终到3CNFÿ

ψ=X1个X2ÿ¬ÿX3X4ÿ¬X3ÿ¬X4

这种转换显然保留了模型数量,但是很容易看出大多数模型没有保留。为15个满足分配出的16次分配,而ψ具有超出32只分配15个满足分配。在前者中,多数可满足性成立,而在后者中,多数可满足性不成立。ϕψ

因此,不能,#3CNF是完全的证明不能用于证明M A J 3 C N FP P-完全吗?M A J 3 C N F是否为多完备还原下的一个P P完全问题仍然是未知的。P中号一个Ĵ3CñFPP中号一个Ĵ3CñFPP

不给多的差异之间的洞察力P P P。实际上的决定的决定变体3 Ç Ñ ˚F,说 d 3 Ç Ñ ˚F,被定义如下:给定一个CNF φ和若干0,决定是否 φ具有至少满足分配。请注意,对于 D 3 C N F中号一个Ĵ3CñFPPP3CñFd3CñFϕ0ϕd3CñF,我们不在乎多数。因此,我们可以使用简约归约将任何CNF转换为3CNF,这证明在多次归约下是P P-完全的M A J 3 C N FD 3 C N F只是一个不同的问题。d3CñFPP中号一个Ĵ3CñFd3CñF


@gamow 公式的解数的奇偶性如何?它是P -complete,是有标准名称的解决方案的数量的奇偶校验3分小号一个牛逼的公式?3小号一个ŤP3小号一个Ť
T ....
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