1-in-3 SATでの限られた数の変数の出現


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変数の出現回数が制限されている1-in-3-SATの複雑度クラスで既知の結果はありますか?

ピーターナイチンゲールと次のようなpar約的な削減を考えましたが、これが知られている場合は引用したいと思います。

これが私たちが思いついたトリックです。これは、変数ごとに3回の発生に制限された1-in-3-SATがNP完全および#P完全(1-in-3-SATがそうであるため)であるのに対し、3回の発生に制限された3-SAT はP

xのオカレンスが3つ以上あるとします。6が必要だとしましょう。次に、xに相当する5つの新しい変数x2〜x6と、次の6つの新しい句を使用してfalseであることが保証された2つの新しい変数d1およびd2を導入します。

x  -x2 d1
x2 -x3 d1
x3 -x4 d1
x4 -x5 d2
x5 -x6 d2
x6 -x  d2

明らかに、いくつかのiについて、最初のxの後の各xをxiに置き換えます。これにより、各xiおよびdが3回出現します。

上記は各diをfalseに設定し、すべてのxiを同じ値に設定します。これを確認するには、xがtrueまたはfalseでなければなりません。trueの場合、最初の句はx2をtrueに、d1をfalseに設定してから、これがクラスを伝播します。xがfalseの場合、最後の句はx6 falseとd2 falseを設定し、句を伝播します。それは明らかに強くpar約的であるため、カウントを保持します。

回答:


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私の知る限り、現在の「制限」は次のとおりです。

Stefan Porschen、Tatjana Schmidt、Ewald Speckenmeyer、Andreas Wotzlaw:線形CNFクラスのXSATおよびNAE-SAT。離散応用数学167:1-14(2014)

Schmidtの論文:線形および混合ホーンCNF公式については、SAT、XSAT、NAE-SATの計算の複雑さも参照してください。

定理29。XSATは -および -、 NP完全なままです。C N FのL + K C N FのLの K L 3kCNF+lkCNFlk,l3

(XSAT for -は正確に1-in-3-SATであり、各変数は正確に回出現します)C N F 3 l = 33CNF3l=3

定理はまた、より強い単調なケース()のNP完全性を証明することに注意してください。CNF+


CNF+

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(これは遅い回答でなければならないことを理解しています。将来の読者のために書いています)

文献には、ずっと強い結果があります。

キュービック平面正1-で-3充足は、ムーアとロブソン、中にNP完全証明されたシンプルなタイルとタイルのハードの問題。(彼らは「ポジティブ」ではなく「モノトーン」と言います。最後に追加されたメモを参照してください)

ここで式のグラフは平面に制限されているため、前述の結果はシュミットの論文の結果よりも強力です。(実際、条件はより強力です:直線埋め込みと呼ばれる特定の種類の埋め込みを与えます)

GBB=(X,C)XCE:={xiCj : xiCj}XC


B=(X,C)XCXGBB
XC

各句には正確に3つの異なる変数が含まれ、各変数は正確に3つの句に表示されることに注意してください。

変数の出現回数を制限する飽和バリアントについては、Tippenhauerの論文「Planar 3-SAT and its Variants(2016)」を参照してください。
注:この論文の発表後に発見された亜種がいくつかあります。

追加:ムーアとロブソンの結果は、立方平面正の1-in-3充足可能性がNP完全であることを証明しました。(つまり、ブール式は単なる単調ではなく、正です(つまり、否定されたリテラルはまったくありません))。残念ながら、多くの初期の論文では、「モノトーン」という用語は「ポジティブ」を意味するために使用されていました。ムーアとロブソンによる削減は、否定されたリテラルを導入しません。それらの減少は、Larocheの論文Planar 1-in-3充足可能性がNP-completeである Planar 'Monotone' 1-in-3 Satisfiabilityからのものです。私はこの論文を手に入れることができませんでしたが、ほとんどの場合、ラロッシュは「モノトーン」と言うことでポジティブを意味していました。彼がこれを意味していなかったとしても、Mulzer and RoteのPlanar Positive 1-in-3 Satisfiabilityを使用できます。 代わりにソースの問題として。

cs.seの質問については、この回答を参照してください

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