Ein Standardnachweis des Raumhierarchiesatzes basiert auf der platzsparenden Simulation von Turingmaschinen. Wenn ich mich nicht irre, impliziert diese Simulation, dass für jede raumkonstruierbare Funktion f : ℕ → ℕ das folgende Problem in DSPACE ( f ( n )) liegt (wobei n die Eingabelänge ist):
Bei gegebener Codierung einer deterministischen Turingmaschine M mit einem schreibgeschützten Eingabeband und einem Lese- / Schreibarbeitsband mit einem festen Arbeitsalphabet (wie {0, 1, leer}), einer Zeichenfolge x und einer Zählzeichenfolge 1 t Entscheiden Sie, ob M an der Eingabezeichenfolge x anhält, bevor Sie mehr als f ( t ) Arbeitsbereich verwenden.
Dieses Problem ist DSPACE ( f ( n )) - schwer unter log-space viele-eins Reduzierbarkeit. Hier ist ein Beweis für f ( n ) = lg k n . Für jede Sprache L ∈DSPACE (log k n ) gibt es eine Turingmaschine M (in der oben angegebenen Form), die L im c lg k n Raum für einige c ∈ ac akzeptiert. Ändern Sie M in M ', so dass M ' stattdessen in eine Endlosschleife geht , wenn M zurückweist . Dann gegeben eine Eingabezeichenfolge xsei t = | x | c , und wir erzeugen die Instanz ( M ', x , 1 t ) des obigen Problems. (Ich denke, dass der einzige etwas nicht triviale Teil darin besteht, dass wir t = | x | nicht setzen können .)
Daher ist dieses Problem DSPACE ( f ( n )) - vollständig unter log-space multiple-one reducibility.