提问人:Artificial Mind 提问时间:9/26/2017 最后编辑:Artificial Mind 更新时间:9/25/2023 访问量:221
用于避免 NP 完备性的受限布尔公式
Restricted boolean formulas for avoiding NP-completeness
问:
我有布尔公式 A 和 B,想检查“A -> B”(A 暗示 B)在多项式时间内是否为真。
对于完全通用的公式 A 和 B,这是 NP 完全的,因为“A -> B”为真“与”不(A -> B)“相同。
我的目标是找到有用的限制,以便多项式时间验证成为可能。我也有兴趣找到 O(n) 或 O(n log n) 限制(n 是某种长度 |答|或 |B|)。我宁愿限制 B 而不是 A。
一般来说,我知道以下几类“更简单”的布尔公式:
- (可重命名)喇叭公式可以在线性时间内求解(它们采用 CNF 形式,最多只有一个正变量)。
- DNF 形式的所有公式都很容易检查
- 2-SAT 是 CNF 公式,每个子句最多 2 个变量,可在线性时间内求解。
- XOR-SAT 是具有 XOR 而不是 OR 的 CNF 公式。它们可以通过 O(n^3) 中的高斯消去法求解
主要问题是我有公式“A -> B”又名“(不是 A)或 B”,对于非平凡的 A/B,它很快就会变成非 CNF 和非 DNF。
如果我正确理解了 Tseytin 变换,那么我可以用 O(|X|)= O(|Y|),因此,如果我愿意,我可以假设我在 CNF 中有我的公式。
有一些唾手可得的果实:
- 如果 |乙|是常数和小的,我可以枚举 B 的所有解决方案并检查它们是否产生真正的 A。
- 同样,如果 |答|是常数和小的,我可以枚举 A 的所有解并检查它们是否产生假 B
更有趣的是:
- 如果 B 在 DNF 中,那么我可以将 A 转换为 CNF,这将使“(不是 A)或 B”DNF 在线性时间内可解。
- 对于一般 B,如果 |乙|在 O(log |A|),我可以将 B 转换为 DNF 并以这种方式求解
但是,我不确定如何使用其他更简单的类,或者是否可能。
由于分配性,如果我没记错的话,当试图将“(不是 A)或 B”带回 CNF 时,CNF 中的 A 或 B 几乎肯定会呈指数级增长。
注意:我的用例可能比 B 公式更复杂/更长。
所以我的问题归结为:是否有有用的布尔公式 A 和 B 类,以便可以在多项式(最好是线性)时间内证明“A -> B”?- 除了我已经提到的 4 种情况。
编辑:对此有不同的看法:在A和B的什么条件下是“A->B”在以下类之一中:
- 在DNF中
- CNF 和 Horn 公式 (Horn-SAT)
- 在 CNF 和二进制公式 (2-SAT) 中
- 在 CNF 和算术公式(异或的 CNF)中
答:
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Taieb Mellouli
9/25/2023
#1
“对于完全通用的公式 A 和 B,这是 NP 完全的,因为”A -> B“为真”与“非(A -> B)”不满足相同。
不满意的意思是不满意。因此,您解决的问题是共同NP完成的。
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