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Lecture 12. PSPACE-completeness PSPACE 完全性 ​

!

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萨维奇定理 Savitch‘s Theorem ​

萨维奇定理指出:对于 ,。而由于多项式的平方还是多项式,所以 !

证明:证明思路与过程与证明 类似。构建一个与 NTM 等价的 TM , 消耗的空间是 的平方级别:

对于 当中的格局 ,若从 在 步骤内可以转移到格局 ,就记作 。

"对于输入 :"

  1. 如果 ,直接调用 并返回 的结果
  2. 如果 ,枚举所有使用 空间的格局 ,
    1. 递归的检查: 且
    2. 如果两个都接受了就接受,否则继续
  3. 如果全都检查了一遍都没能接受,就拒绝"

空间分析:格局的总数是 ,看看 是否能接受 。由于每一层递归都需要存储一个格局,所以每一层都要消耗 的空间。而一共要 层递归,所以总空间复杂度是 。

PSPACE-完全性 ​

定义:语言 如果满足:

  1. ,。

则 是 PSPACE-完全 的。注意,定义中使用的归约是 而不是 ,因为我们不希望让归约的过程太复杂。

通常认为的(P、NP、NP-完全、PSPACE、NPSPACE、PSPACE-完全)的关系是这样的:

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定理: 是 PSPACE-完全的 ​

没讲。不做要求。核心是 构造 规约函数。

补充: 与 ​

这里的 L 是 对数空间 的意思,不是线性空间的意思。