一个不可判定的问题是否等同于说它在NP困难中?



我理解如何证明停顿问题是不可判定的。然而,我很困惑为什么它是NP难。一个问题是不可判定的等同于说它是NP难的吗?

如果从每一个NP问题到它都有一个多时间约简,那么一个问题被称为"NP难"。

停顿问题确实是NP难题,原因如下:

设L是一个NP问题,因为L在NP中,它是可判定的-因此有一个确定的图灵机来决定L,将其表示为M。现在我们可以创建M',它模拟M并停止i.f.f M接受x(其中x是输入(。并且对输入x进行缩减的结果是(M',x(。

将还原表示为R,实际上x在L中。f R(x(在H中。

(M(x(=1=>M'(x(暂停=>(M',x(在H中。
M(x

为什么是归约多项式?M的描述大小可能很大,但它是固定的。因此,创建M'需要恒定的时间(可以将其视为M'在R中被"硬编码"(,因此归约是线性的,因此是多项式的。

由于归约的传递性(即,如果存在从L1到L2和从L2到L3的(多项式/计算(归约(必须是相同的归约类型!(,则有从L1到L3的归约(,足以证明从已知NP难问题到新问题的归约,以证明新问题是NP难问题,这是常见的方法。在本例中,直接从定义上证明是很方便的。

至于你的另一个问题,答案是否定的。存在一个不可判定的问题,它不是NP难的。你可以在这里看到一个证明:https://math.stackexchange.com/questions/642726/are-all-undecidable-problems-np-hard

注意,如果p=NP,则每个问题(除了平凡集(都是NP难的。因此证明假定P!=NP.

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