Der DOUBLE-SAT-Nachweis ist NP-vollständig


13

Das bekannte SAT-Problem wird hier als Referenz definiert .

Das DOUBLE-SAT-Problem ist definiert als

DOUBLE-SAT={⟨ϕ⟩∣ϕ has at least two satisfying assignments}

Wie beweisen wir, dass es NP-vollständig ist?

Es wird mehr als ein Weg geschätzt, dies zu beweisen.

Antworten:


25

Hier ist eine Lösung:

Zweifellos gehört Double-SAT zu , da ein NTM Double-SAT wie folgt entscheiden kann: Errate auf einer Booleschen Eingangsformel ϕ ( x 1 , … , x n ) nicht deterministisch 2 Zuweisungen und überprüfe, ob beide ϕ erfüllen .NPϕ(x1,…,xn)ϕ

Um zu zeigen, dass Double-SAT -komplett ist, geben wir eine Reduktion von SAT auf Double-SAT wie folgt:NP

Bei Eingabe von :ϕ(x1,…,xn)

  1. Führe eine neue Variable .y
  2. Ausgangsformel .ϕ′(x1,…,xn,y)=ϕ(x1,…,xn)∧(y∨y¯)

Wenn zu SAT gehört, hat ϕ mindestens 1 erfüllende Zuordnung, und daher hat ϕ ′ ( x 1 , … , x n , y ) mindestens 2 erfüllende Zuordnungen, wie wir die erfüllen können neue Klausel ( y ∨ ˉ y ) durch Zuweisen von entwederϕ(x1,…,xn)ϕϕ′(x1,…,xn,y)y∨y¯ oder y = 0 zu der neuen Variablen y , also ϕ ′ ( xy=1y=0yϕ′ , ..., x n , y ) ∈ Doppel-SAT.x1xny∈

Wenn andererseits , dann ist eindeutig ϕ ′ ( x 1 , ... , x n , y ) = ϕ ( x 1 , ... , x n ) ∧ ( y ∨ ˉ y ) hat auch keine befriedigende Zuordnung, also ϕ ′ ( x 1 , … , xϕ(x1,…,xn)∉SATϕ′(x1,…,xn,y)=ϕ(x1,…,xn)∧(y∨y¯) .ϕ′(x1,…,xn,y)∉Double-SAT

Daher ist , und Double-SAT ist somit N P -komplett.SAT≤pDouble-SATNP


Das ist schöner als mein Vorschlag.
— Raphael

10

Sie wissen, dass NP-vollständig ist. Können Sie eine Reduzierung von S A T auf D O U finden?SATSAT? Das heißt, können Sie eine erfüllbare Formel so manipulieren, dass das Ergebnis mindestens zwei erfüllende Zuweisungen hat? Beachten Sie, dass die gleiche Manipulation nicht zu befriedigenden Formeln führen kann.DOUBLE-SAT

Für jede Formel hat die Formel φ ∨ f ( φ ) mindestens die doppelte Anzahl erfüllender Bewertungen wie φφφ∨f(φ)φ , wobei ein Homomorphismus ist, der alle Variablen in neue Namen umbenennt.f

Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.