Was sind die überzeugenden Gründe für die Annahme von ? L ist die Klasse von Log-Space-Algorithmen mit Zeigern auf die Eingabe.
Angenommen, L = P für den Moment. Wie würde ein Log-Space-Algorithmus für ein P-complete-Problem in seinen allgemeinen Umrissen aussehen?
Antworten:
Mulmuley Ergebnis (von Mulmuley Homepage ohne paywall) , dass in dem PRAM - Modell ohne Bitoperationen, " ". (In dem üblichen booleschen Modell, in dem L lebt, ist L ⊆ N C. ) Dieses Modell ist stark genug, dass das Ergebnis impliziert, dass jeder L- Algorithmus für ein P- vollständiges Problem ganz anders aussehen müsste als die meisten bekannten Algorithmen für P- vollständige Probleme.P≠NC L L⊆NC L P P
Das PRAM-Modell ohne Bitoperationen ist ein ungleichmäßiges algebraisches Modell über (ähnlich wie bei algebraischen Rechenbäumen oder dem algebraischen RAM-Modell nach Blum-Shub-Smale), bei dem das ungleichmäßige Programm nicht nur von der Anzahl der Ganzzahleingaben abhängen kann, sondern auch auf ihre Gesamtbitlänge. Auf diese Weise ist es kein "rein" algebraisches Modell, sondern lebt irgendwo zwischen algebraisch und boolesch. Dieses Modell umfasst Poly-Time-Algorithmen für lineare Programmierung, Maxflow, Mincut, Weighted Spanning Tree, kürzeste Pfade und andere kombinatorische Optimierungsprobleme, den Logspace-Algorithmus für Baumisomorphie (siehe Kommentare unten) und Algorithmen zur Approximation der komplexen Wurzeln von Polynomen. Deshalb sage ich einen L- Algorithmus für ein PZ L P - Ein vollständiges Problem (von dem die meisten Leute glauben, dass es es es nicht gibt, wie Ihre Frage zeigt) müsste ganz anders aussehen.
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Es gibt eine Reihe von Arbeiten von M. Hofmann und U. Schöpp , die den intuitiven Begriff "typischer logarithmischer Raumalgorithmen" formalisieren, wobei nur eine konstante Anzahl von Zeigern auf die Eingabedatenstruktur als Programmiersprache PURPLE (reine Zeigerprogramme mit Iteration.)
Obwohl PURPLE-Programme nicht alle Werte erfassen (es hat sich gezeigt, dass sie nicht in der Lage sind, ungerichtete st-Verbindungen zu bestimmen), wird ihre Erweiterung mit der Zählung so dargestellt, dass ein großer Teil von L erfasst wird, nicht jedoch das P-vollständige Problem Horn-SAT . Dies zeigt der jüngste Aufsatz der Reihe: M. Hofmann, R. Ramyaa und U. Schöpp: Reine Zeigerprogramme und Baumisomorphie, FOSSACS 2013.L L
Die Schlussfolgerung scheint zu sein, dass logarithmische Raumalgorithmen für vollständige Probleme sehr untypisch sein müssen und über das hinausgehen müssen, was mit Zählen in PURPLE implementiert werden kann.P
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Die beschreibende Komplexität hat versucht, einige Antworten zu liefern.
FO (Logik erste Ordnung), mit ord (Ordnung der Domäne) und TC (transitive Schließung) .= L
FO + ord + LFP (least Festpunkt) .= P
Es stellt sich also die Frage: Ist FO + ord + TC FO + ord + LFP?⊂
Andererseits kann FO + LFP (ohne ord) nicht einmal zählen! Beispielsweise kann es nicht die Tatsache ausdrücken, dass die Kardinalität der Domäne gerade ist. Diese Logik kann sicher nicht erfassen - aber die Frage ist, kann sie L oder N L erfassen ?P L NL
Siehe zum Beispiel http://www.cs.umass.edu/%7Eimmerman/pub/EATCScolumn.pdf
Und dann erfasst die (SO) + Horn-Logik zweiter Ordnung P, wohingegen SO + Krom NL erfasst. Siehe Erich Gradel, Erfassung von Komplexitätsklassen durch Fragmente der Logik zweiter Ordnung , Theoretical Computer Science, 1992.
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