Per quale k è PLANAR NAE k-SAT in P?


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Il problema Not All Equal -SAT (NAE k -SAT), dato un set C di clausole su un set X di variabili booleane in modo tale che ogni clausola contenga al massimo k letterali, chiede se esiste un'assegnazione di verità delle variabili tale che ogni clausola contiene almeno un vero e almeno un falso letterale.kkCXk

Il problema PLANAR NAE -SAT è la restrizione di NAE k -SAT a quei casi in cui il grafico bipartito dell'incidenza di C e X (cioè il grafico delle parti C e X con un bordo compreso tra x ∈ X e c ∈ C se e solo se x o ¯ x appartiene a c ), è planare.kkCXCXx∈Xc∈Cxx¯c

È noto che NAE 3-SAT è NP completo (Garey e Johnson, Computer e intrattabilità; una guida alla teoria della completezza NP), ma PLANAR NAE 3-SAT è in P (vedi NAE3SAT planare è in P, B Moret, ACM SIGACT News, Volume 19 Numero 2, Estate 1988 - sfortunatamente non ho accesso a questo documento).

PLANAR NAE -SAT è in P per alcuni k ≥ 4 ? Esiste un valore di k per il quale è stato dimostrato che NP è completo?kk≥4k

Risposte:


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KE PLANARE -SAT è in P per tutti i valori di k .kk

Il motivo è che possiamo ridurre PLANAR NAE -SAT a PLANAR NAE 3 -SAT. Sia ϕ un'istanza di PLANAR NAE k -SAT e supponiamo che ϕ contenga una clausola C con i letterali ℓ 1 , ℓ 2 , … , ℓ k . Introdurre una nuova variabile v C e sostituire C con due clausole NAE C 1 e C 2 . C 1 contiene 3 letterali ℓ 1 , ℓ 2k3ϕkϕCℓ1,ℓ2,…,ℓkvCCC1C2C13ℓ1ℓ2e , mentre C 2 contiene k - 1 letterali ˉ v C , ℓ 3 , ℓ 4 , … , ℓ k . È facile vedere che C è soddisfacente se C 1 ∧ C 2 è e che la trasformazione preserva la planarità. Ora, possiamo applicare ripetutamente questa procedura sulle clausole per ottenere eventualmente un'istanza ϕ ′ di NAE 3 -SAT come desiderato.vCC2k−1v¯C,ℓ3,ℓ4,…,ℓkCC1∧C2ϕ′3


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Bella risposta. Lo sapevi già?
— Serge Gaspers,

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Sembra che questa riduzione "funzioni" anche senza la condizione planare, quindi è probabilmente "conosciuta"
— Suresh Venkat

@Serge Sono sicuro che lo fosse, ma non conosco un riferimento.
— arnab,

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È una riduzione standard, che funziona anche per SAT "regolari". Lo puoi trovare ad esempio nel libro di Sipser "Introduzione alla teoria del calcolo" e in molti altri.
— 5501
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