Является ли 2-SAT с NP-отношениями NP-полными?

11

Я интересно, если есть полиномиальный алгоритм для «2-SAT с XOR-отношений». И 2-SAT, и XOR-SAT находятся в P, но является ли их комбинация?

Пример ввода:

  • 2-SAT часть: (a or !b) and (b or c) and (b or d)

  • XOR часть: (a xor b xor c xor 1) and (b xor c xor d)

Другими словами, вход представляет собой следующую логическую формулу:

(a¬b)(bc)(bd)(ab¬c)(bcd).

Пример вывода: Удовлетворительно: a = 1, b = 1, c = 0, d = 0.

И количество предложений 2-SAT, и количество предложений XOR на входе составляют , где n - число логических переменных.O(n)n

Альберт Хендрикс
источник
1
эта задача довольно близка, побитовая xor векторов равна целевому вектору , cstheory.se
vzn

Ответы:

11

(x1x2x3)
(x1y¯)(yx2z)(z¯x3)
yz
Кайл Джонс
источник
Все ответы кажутся правильными или помогающими, но я нашел этот самый элегантный (imho).
Альберт Хендрикс
1
Хороший ответ. Возможно, стоит упомянуть, что простой эквисатизируемости здесь будет недостаточно (поскольку удовлетворяющие присваивания выражений, соответствующих всем пунктам выполнимого CNF, могут не совпадать), но ваше переписанное выражение фактически имеет соответствующее удовлетворительное присваивание для каждого удовлетворительного присвоения оригинальная статья.
Клаус Дрегер
7

Вы не определили арность своих отношений XOR, но, как и в обычном сокращении SAT-3SAT, вы всегда можете договориться, что их арность будет не более 3. Теперь вы в состоянии применить теорему дихотомии Шефера , которая скажите, есть ли у вас проблема в P или NP-complete (это только два варианта). Если окажется, что в P, следующим шагом может быть рассмотрение Allender et al. , который позволит вам узнать, насколько легко ваша проблема.

Юваль Фильмус
источник
O(n)
5

По теореме Дихотомии Шефера это NP-полная.

ΓR(x,y,z)xyx¬y¬x¬yxyzxy¬z

Теперь примените теорему Шефера о дихотомии в ее современном виде . Проверьте каждую из шести операций, чтобы увидеть, являются ли они полиморфизмом:

  • xy
  • ¬x¬y
  • xy(0,1,0)(1,0,0)(0,0,0)
  • ¬x¬y(0,1,0)(1,0,0)(1,1,0)
  • xyz(0,0,1)(0,1,0)(1,0,0)(0,0,0)
  • xy(0,1,0)(1,0,0)(1,1,0)(0,0,0)

Отсюда следует, что эта задача является NP-полной, даже если вы ограничите все предложения XOR длиной не более 3.


(xy)(xy)(¬x¬y)

DW
источник