Коли властивість FO знищує твердість NL?


10

Контекст: Ми розглядаємо лише графіки. Нехай CYCLE - мова графіків із циклом; це проблема, повна NL. Нехай HASEDGE є мовою графіків, принаймні одним ребром. Тоді тривіально вже не є важким для NL, тоді як залишається таким.CYCLEHASEDGECYCLEHASEDGE¯

Актуальна проблема: мені цікаво, чи мова все ще є NL-важким.

CYCLE{(V,E):(u,v,x,y)[E(u,v)E(x,y)¬E(u,y)¬E(x,v)]}

Питання: Для якої формули FO у лексиці графіків NL-hard? Чи вирішується ця властивість?ϕ

CYCLE{(V,E):(V,E)ϕ}

Дякуємо за ваш внесок!

Відповіді:


4

Дозвольте мені назвати властивість у вашому "Актуальна проблема" . Наступне відображення зводить до :NODIAGCYCLECYCLENODIAG

Для даного замініть кожну вершину в на дві копії і , а якщо в є край , нехай має ребра і . Таким чином, для кожного графік задовольняє .G=(V,E)vGvv(u,v)EG(u,v),(u,v),(u,v)(u,v)GG¬NODIAG

Більше того, має цикл, якщо має цикл, тому задовольняє iff насичує . Тому є важким для NL.GGGCYCLENODIAGGCYCLECYCLENODIAG

Я думаю, подібна конструкція спрацювала б для кожної суто універсальної власності.


Дякую за вашу роботу, січень! Але я не впевнений, що ви вирішили цю проблему повністю, бо якщо структура NODIAG з'явиться в G, вона все одно з’являється в кінці вашої будівництва, AFAIU.
Michaël Cadilhac

Так, але так що. Конструкція примушує цей . Отже, якщо , то , отже . OTOH, якщо , то , а значить . Таким чином, побудова зводить до . G¬NODIAGGCYCLEGCYCLEGCYCLENODIAGGCYCLEGCYCLEGCYCLENODIAGCYCLECYCLENODIAG
Ян Йогансен

Ян, мені дуже шкода, я заплутався з формулюванням свого питання; описаний підграф повинен вважатися графіком ВИКЛЮЧЕНОГО. Зауважте, що з попереднім формулюванням вам просто потрібно буде додати чотири свіжих вузли та ребра , , і щоб граф не був NODIAG. Знову мені дуже шкода помилок. u,v,x,yuvxyuy
Michaël Cadilhac

(PS: Оскільки я завдячую вам тим, що працювали над неправильним запитанням, ось документ TCS з приємною назвою, яка не відображається у вашому списку: Діаманти назавжди (The Variety DA) Тессона та Терієна.)
Michaël Cadilhac,

У такому випадку, як щодо того, щоб просто додати нову вершину в кожне ребро: у замініть кожне на і . Отриманий графік є циклічним iff є, і не має виключеної структури. До речі, я більше не підтримую цей список. Ge=(u,v)(u,ve)(ve,v)GG
Ян Йохансен

2

Актуальна проблема - у ФО. Тестування, чи існує , що і , очевидно, у FO.a,b,c,dV(G)(a,c),(b,d)E(G)(a,d),(b,c)E(G)

Припустимо, що таких , тоді допускає спрямований цикл тоді і лише тоді, коли допускає спрямований цикл довжиною два. Це може бути виведено з того факту , що для будь-яких двох вершин і з , їх витрачених околиць і таке , що або .a,b,c,dGGabGN(a)N(b)N(a)N(b)N(b)N(a)

Таким чином, достатньо перевірити, чи існує такий, що , який знаходиться у FO.a,bV(G)(a,b),(b,a)E(G)

Отже, знаходиться в тоді і лише тоді, колиGCYCLENODIAG(a,b,c,d)[(E(a,b)E(c,d)¬E(a,d)¬E(b,c))(E(a,b)E(b,a))]


Дякую Адрієн. Чи хотіли б ви додати аргумент щодо того, чому околиці будь-яких двох вузлів порівнянні? Я зачекаю трохи, щоб дізнатися, чи хтось вирішує повну проблему, і якщо ніхто не з’явиться, я піду за вашою відповіддю.
Michaël Cadilhac

Я не думаю, що порівнянність позаміських районів дійсно має місце. Візьмемо, наприклад, графік всього чотирьох вершин з ребрами та . Цей графік задовольняє формулу Майкла, але незрівнянний з . a,b,c,d(a,c)(b,d)N(a)={c}N(b)={d}
Ян Йогансен

@Jan: Якщо я не помиляюся, пункт Адрієна полягає в тому, що якщо графік <i> не задовольняє другу частину, то, якщо він має цикл, він має цикл довжиною 2. Отже, його точка полягає в що якщо графік <i> не відповідає другій частині, то порівнянність має місце.
Michaël Cadilhac
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.