理论计算机科学

理论计算机科学家和相关领域的研究人员的问答

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最长路径问题比最长路径问题容易吗?
最长的路径问题是NP困难的。(典型的?)证明依赖于哈密顿路径问题(NP完全)的减少。请注意,此处的路径被认为是(节点简单的)。也就是说,在路径中,没有一个顶点可以出现多次。显然,它也是边缘简单的(在路径中不会出现多次边缘)。 那么,如果我们放弃寻找(节点)简单路径的要求,而坚持寻找边缘简单路径(尾迹)的方式该怎么办呢?乍一看,由于找到欧拉路径比找到汉密尔顿路径容易得多,因此人们可能希望找到最长的路径比找到最长的路径容易。但是,我找不到任何证明这一点的参考,更不用说提供算法的参考了。 请注意,我知道此处提出的论点:https : //stackoverflow.com/questions/8368547/how-to-find-the-longest-heaviest-trail-in-an-undirected-weighted-graph 但是,该论点它目前的形式似乎有缺陷,因为它基本上表明您可以通过解决另一张图上的节点简单问题来解决边缘简单问题(因此,归约是错误的方法)。尚不清楚减少量是否可以容易地更改为以其他方式起作用。(不过,它的确表明,至少最长的路径问题并不比最长的路径问题难。) 那么,找到最长的踪迹(边缘简单路径)是否有任何已知结果?复杂度(类)?(高效)算法?

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使用只读堆栈排序
请考虑以下设置: 我们给出一个堆栈包含ñ项目。sssnñn 我们可以使用常数的额外堆栈。O(1)Ø(1个)O(1) 我们可以在这些堆栈上应用以下操作: 检查堆栈是否为空, 比较两个堆栈的顶部项, 删除堆栈中的第一项, 打印堆栈中的顶部项目, 将堆栈的顶层项目复制到另一个堆栈中, 将一个堆栈的内容复制到另一个堆栈。 请注意,这些是唯一允许的操作。我们不能交换项目,也不允许将任何项目推入任何堆栈中,除非将最上面的项目复制到堆栈中(之后,目标堆栈的先前内容将被丢弃,并且仅包含复制的项目) 。 这是一种使用比较对堆栈进行排序的算法:O(n2)Ø(ñ2)O(n^2) last := empty for i from 1 to n min := empty w := s while w is not empty if w.top > last and w.top < min min := w.top delete w.top print min last := …

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随机3-SAT:阈值的共识实验范围是多少?
对于随机3-SAT子句与变量的临界比率大于3且小于6,并且似乎通常被描述为“大约4.2”或“大约4.25”。 Mezard,Parali和Zecchina在物理意义上证明了临界比率是4.256,而第一和第三作者证明了临界比率是4.267。 What is the range of values that the critical ratio could possibly take? 我问这个问题的动机是,如果比率可以是,那么标准还原3-SAT的至NAE-3-SAT(转化米子句和Ñ变量到2点的条款和米+Ñ+1点的变量)给出的比率φ,这似乎不可能的,但将是非常凉。2+5–√≈4.2362+5≈4.2362+\sqrt{5} \approx 4.236mmmnnn2m2m2mm+n+1m+n+1m+n+1ϕϕ\phi


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有界树宽图上r控制集的精确算法
给定一个图,我想找到G的最优r支配。也就是说,我想一个子集小号的V,使得在所有顶点摹都是以最多的距离[R从一些顶点小号,同时最大限度地减少大小小号。G=(V,E)G=(V,E)G = (V, E)rrrGGGSSSVVVGGGrrrSSSSSS 从到目前为止的检查中,我得到以下信息:在图形中找到一个是一个相关的问题,该图形最多是大小为k的子集S,从而图形中的所有顶点都是在atmost的距离- [R从一些顶点在小号(这里既|小号| ≤ ķ和- [R是输入的部件),用于其Demaine等。对平面图有FPT算法。否则,即使r = 1,问题也是W [ 2 ] -hard 。(k,r)(k,r)(k,r)SSSkkkrrrSSS|S|≤k|S|≤k|S| \leq krrrW[2]W[2]W[2]r=1r=1r = 1 是否知道关于有界树宽图甚至树的控制问题的确切复杂性?(r支配的MSO是可定义的吗?通常的k支配集的问题是MSO的可定义的-然后它可以使人们使用Courcelle定理得出该问题存在线性时间算法的结论)。是否有关于此问题的条件硬度结果已知?rrrrrrkkk

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两个计数器可以决定吗?
标准的两个计数器()可以按照以下说明进行处理:c1,c2c1,c2c_1,c_2 1) ADD 1 to c_i, GOTO label_j 2) IF c_i = 0 GOTO label_j, OTHERWISE SUB 1 to c_i and GOTO label_k 3) GOTO label_j 4) HALT and ACCEPT|REJECT 确定以下语言: L={n2∣n≥1}L={n2∣n≥1}L = \{ n^2 \mid n \geq 1 \} (最初将输入加载到计数器)?c1c1c_1 它仍然是一个开放的问题吗?(请参阅Rich Schroeppel,“两计数器机器无法计算2N2ñ2^N ” [1972])

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降低SAT NP硬度所需的最小减少深度是多少?
众所周知,SAT是 wrt多项式多一归约的完备方法。它仍是完整的A C 0多一还原。ñ PñP\mathsf{NP}A C0一种C0\mathsf{AC^0} 我的问题是削减的最低要求深度是多少?更正式地说, SAT是N P-硬wrt A C 0 d减一的最小是多少?dddñ PñP\mathsf{NP}A C0d一种Cd0\mathsf{AC^0_d} 在我看来应该足够了?有人知道参考吗?A C02一种C20\mathsf{AC^0_2}

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Beigel-Tarui对ACC认证的改造
我正在阅读Arora和Barak的Computational Complexity一书中关于NEXP的ACC下限的附录。 http://www.cs.princeton.edu/theory/uploads/Compbook/accnexp.pdf 关键引理之一是从ACC0ACC0ACC^{0}电路到具有多对数度和拟多项式系数或等价整数的整数的多项式多项式的转换电路类SYM+SYM+SYM^{+},这是深度两个电路的类,其深度在底数级上具有多对数扇入的近似与门,而在对数级上具有对称门。 在教科书的附录中,假设门集由OR,mod 222,mod 333和常数组成,则此转换分为三个步骤111。第一步是将“或”门的扇入减小为对数顺序。 使用勇士-瓦齐拉尼隔离引理,作者获得该给定的或门上形式的输入ø - [R (X 1,。。。,X 2 ķ),如果我们接ħ是成对独立散列函数,从[ 2 ķ ]至{ 0 ,1 },则对于任何非零X ∈ { 0 ,1 } 2 ķ至少以概率在1 /(2k2k2^{k}OR(x1,...,x2k)OR(x1,...,x2k)OR (x_{1},...,x_{2^{k}})hhh[2k][2k][2^{k}]{0,1}{0,1}\{ 0,1 \}x∈{0,1}2kx∈{0,1}2kx \in \{0,1\}^{2^{k}}它会认为 Σ 我:ħ (我)= 1 X 我国防部 2。1/(10k)1/(10k)1/(10k)Σi:h(i)=1ximod 2Σi:h(i)=1ximod 2\Sigma_{i:h (i) =1} x_{i} \mbox{mod } 2 不是的概率至少1 / …

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函数的eta等效性是否可以与Haskell的seq操作兼容?
引理:假设等式我们有(\x -> ⊥) = ⊥ :: A -> B。 证明:⊥ = (\x -> ⊥ x)通过η等价,并(\x -> ⊥ x) = (\x -> ⊥)通过λ下的减少。 Haskell 2010报告第6.2节seq通过两个方程式指定了该函数: 序列:: a-> b-> b seq⊥b =⊥ seq ab = b,如果a≠⊥ 然后声明“因此,⊥与\ x-> not不同,因为seq可用于区分它们。” 我的问题是,这真的是定义的结果seq吗? 隐含的说法似乎是seq将不可计算如果seq (\x -> ⊥) b = ⊥。但是我还不能证明这样的seq说法是没有争议的。在我看来,seq这既是单调的,又是连续的,这使它处于可计算的领域。 诸如seq之类的算法可能会通过枚举以starting开头的域来尝试搜索某些x位置f x ≠ ⊥而工作f。尽管这样的实现,即使有可能,一旦我们想要使seq多态成为现实,也会变得非常麻烦。 是否有证据证明不存在可计算seq的是标识(\x …

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计算的几​​何解释
来自物理学,我受过训练,可以从几何的角度研究很多问题。例如动力学系统中歧管的微分几何等。当我阅读计算机科学的基础知识时,我总是尝试寻找几何解释。就像递归可枚举集的合理的几何解释一样(我在一部分中尝试通过利用与Diophantine Sets的等价关系将它们与代数几何联系起来,但是这种联系似乎是强制性的,因此我找不到事实的“自然”表达)公式)或漂亮的几何结果,以简单的算法对数字进行排序。尽管我不是专家,但我已经阅读了有关几何复杂度理论的调查报告,这当然是一个有趣的程序,但是我对具有极其基本概念的几何视图(例如图灵机的动力学,Lambda微积分或(不可计算的集合(而不是特定的问题)。在这些物体中找到几何结构是一项无望的工作,还是可以期待一些复杂的结果?是否有任何TCS几何处理方式?

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SAT的变化
我在网上查询了一下,但是找不到SAT问题的任何“大清单”。 除了(普通) SAT, k-SAT, 最大kSAT 半SAT XOR-SAT, 卫星考试 还有哪些其他变体? (如果给出了复杂性类(如果可能),这也将非常有用)

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希望学习更多计算机科学的数学家的资源
背景: 我即将完成数学硕士学位,并将于八月开始获得逻辑博士学位。我研究的逻辑越多,接触的理论计算机科学就越多,例如递归理论,lambda演算,但底层的CS却被蒙蔽了。我感兴趣的主要领域(集合论和范畴论)也可以在计算机科学中应用,但是到目前为止,我仅从纯数学的角度研究了它们。 问题: 我缺乏任何计算机科学背景,有时很难看到正在发生的事情或如何应用的动机或直觉。我过去了,但我觉得分支出去会更健康...我觉得为了将来的研究,我应该学习一些计算机科学。 我看过的大多数CS书籍都不太适合我的目的,要么太基础,太技术性,要么以我没有的CS背景为前提。他们似乎针对的是精通计算机但对数学背景几乎没有什么了解的人-我的情况恰恰相反。 题: 那里有哪些书籍或其他资源可以帮助数学家转变为逻辑学家,以获得获得(理论)计算机科学的实用知识的目标? 我正在寻找比一些研讨会演讲更有益健康的东西,而不是《新图灵综合丛书》更深入的东西,但是我没有时间或资源来攻读另一个本科学位。(可能是我要的是不存在的东西。) 很抱歉,这个问题太含糊或不适当地。我觉得这里比MSE更合适,但如果需要,我很乐意迁移它。

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测试阳性而不是相等
爱丽丝(Alice)和鲍勃(Bob)有n位字符串,希望在进行少量交流时弄清楚它们是否相等。标准的随机解决方案是将n位字符串视为次数为的多项式,然后从大小大于n的字段中对一些随机选择的元素求出多项式。这需要O (log | F |)通信。nnnnnnO(log|F|)O(log⁡|F|)O(\log |F|) 假设相反,我们对字符串固定了字典顺序,而是想要确定哪个字符串“更大”,这等效于找到字符串不同的最左边的位。 是否有类似的随机协议或已知的下限?这似乎与测试多项式的正性有关。 ps虽然字典顺序似乎是最明显的,但我对其他顺序还是满意的:出于我感兴趣的目的,我们需要的只是某种顺序。

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PP中是否包含奇偶校验P?
扬·帕克斯(Jan Pax)在“ 数学基础”邮件列表上提出了这个问题。当然是 但我从这个问题的答案中怀疑是否知道(否则将是一个该问题的可能答案)。如果不知道,是否存在Oracle分隔符?P⊕P⊆P#P=PPPP⊕P⊆P#P=PPPP^{\oplus P} \subseteq P^{\#P} = P^{PP}P P⊕P⊆PP⊕P⊆PP\oplus P \subseteq PPPPPPPP

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NP中的问题如何解决?NP难解决而NP难解决吗?
最长的时间,我一直认为,如果一个问题同时是(1)NP困难和(2)在NP中,那么这个问题就是NP完全的。 但是,在著名的论文“椭球方法及其在组合优化中的后果”中,作者声称分数色数问题属于NP且是NP难的,但尚不知道它是NP完全的。在论文的第三页上,作者写道: ...我们注意到图的顶点堆积问题在某种意义上等于分数色数问题,并评论一个现象,即后一个问题是的一个问题示例,即N P -hard但是(到目前为止)还不知道N P-完成。NPNP\mathsf{NP}NPNP\mathsf{NP}NPNP\mathsf{NP} 这怎么可能?我是否在NP-complete的定义中缺少细微的细节?

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