证明停止问题是NP难的?

tem*_*def 21 theory proof halting-problem np

这个关于NP,NP-hard和NP-complete定义的问题的答案中,Jason提出了这样的主张

停止问题是经典的NP难问题.这是给出程序P和输入I的问题,它会停止吗?这是一个决策问题,但它不在NP中.很明显,任何NP完全问题都可以简化为这个问题.

虽然我同意停止问题在直觉上比NP中的任何问题都要困难得多,但老实说,我无法提出一个正式的数学证明,即停止问题是NP难的.特别是,我似乎无法找到从NP(或至少任何已知的NP完全问题)中的每个问题的实例到停止问题的多项式时间多对一映射.

是否有一个直截了当的证据表明停止问题是NP难的?

小智 36

我们首先注意到所有NP完全问题都可以简化为3SAT.现在我们有一个图灵机可以迭代所有可能的任务,如果找不到令人满意的任务,那么它就会永远运行.当且仅当3SAT实例可满足时,此机器才会停止.

完成证明 - 我们可以在多项式时间内将NP完全问题的任何实例减少到3SAT.从那里,我们可以通过将输入与上述图灵机的描述(具有恒定大小)配对,将该问题减少到停止问题的实例.这种配对可以在多项式时间内完成,因为图灵机只有恒定的尺寸.然后,如果图灵机停止在给定输入上,如果3SAT实例是可满足的,则原始NP完全问题已回答"是".

  • @idelvall只有减少本身 - 也就是说,迭代所有分配的TM的**结构** - 必须在多项式时间内运行.解决你减少的问题(即让TM运行)不需要是多项式的. (6认同)
  • 众所周知,暂停问题是不可判定的,那么怎样才能有一个算法在NP完全时间内决定呢? (3认同)
  • 非常感谢!我错过了介绍解决问题的TM的中间步骤。 (2认同)
  • @ djhaskin987停止问题不是NP完全(因为,正如你所说,它不是可判定的,因此不是NP),但它是NP难的(也就是说,在多项式时间之后,至少和NP中的所有东西一样难因为每个决策问题都可以减少到它. (2认同)
  • 鉴于迭代次数是指数的,我尚不清楚如何在多项式时间内将3SAT降低为HP (2认同)
  • 很好的解释,可以在多项式时间内对 3SAT 进行更多阐述。“而真实{};” 非常整洁。@kishlaya (2认同)