Prova de que TAUT é coNP completo (ou que um problema é coNP completo se seu complemento for NP completo)


7

Preciso provar que o TAUT é coNP-completo. Eu mostrei esse reduzindo para . No entanto, não consigo descobrir como provar que todos os problemas no coNP podem ser reduzidos para em tempo polinomial. Para fazer isso, eu precisaria de uma de duas coisas:TAUTcoNPSATTAUT¯TAUT

  1. Um problema coNP-completo conhecido para redução ou
  2. uma prova de que um problema é coNP-completo se seu complemento é NP-completo.

Nenhuma delas foi dada a nós na palestra; portanto, não posso usar nada sem provar isso pessoalmente. Perdi alguma coisa que deveria ter sido óbvia? Por onde devo começar?

Respostas:


7

Suponho que chamamos TAUT o problema de fornecer uma fórmula DNF, decida se é uma tautologia (se você não deseja restringir a DNF, isso ainda funcionará, pois isso só torna o problema mais geral).

A resposta de suas perguntas segue facilmente da definição de coNP. Lembre-se que um idiomaL{0,1} é em coNP é L¯={x{0,1}xL}NP. Por exemplo,TAUT¯é o conjunto de DNF que não é uma tautologia. Para provar que um DNF não é uma tautologia, você só precisa encontrar uma atribuição que não atenda à sua fórmula, o que pode ser feito em tempo polinomial com um NTM (apenas "força bruta" nas atribuições). Portanto, está emNP. Em outras palavras,TAUT¯NP portanto TAUTcoNP.

Agora dê uma NPidioma incompleto L. Por definição,L¯coNP. Mostramos queL¯ é coNPcompleto, ou seja, para todos os idiomas AcoNP, AL¯. DeixeiAcoNP. EntãoA¯ é em NP. DeNP-completude de L, existe uma função f, computável em tempo polinomial tal que xA¯ iff f(x)L. Isso é equivalente a dizer quexA¯ iff f(x)L. Que por sua vez, é equivalente axA iff f(x)L¯. Portanto,f é também uma redução de A para L¯, significa que AL¯. Em outras palavras,L¯ é coNP-completo.

Agora, se você quiser mostrar que TAUT é coNPcompleto, você só precisa mostrar que TAUT¯ é NP-completo. E não é difícil ver issoSATTAUT¯. De fato, uma CNFF é satisfatório se ¬F, que é um DNF, não é uma tautologia.


Você poderia dar uma olhada nesta pergunta ? Apenas no caso de você ter algum tempo e vontade de me ajudar aqui. Eu já tentei fazê-lo de maneira semelhante a esse problema, mas falhei no que diz respeito às funções de redução, pois não há complementos envolvidos.
just.kidding
Ao utilizar nosso site, você reconhece que leu e compreendeu nossa Política de Cookies e nossa Política de Privacidade.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.