¿Para qué k es PLANAR NAE k-SAT en P?

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El problema No todos iguales -SAT (NAE k -SAT), dado un conjunto C de cláusulas sobre un conjunto X de variables booleanas de modo que cada cláusula contenga como máximo k literales, pregunta si existe una asignación de verdad de las variables de manera que cada cláusula contiene al menos un verdadero y al menos un falso literal.kkCXk

El problema PLANAR NAE -SAT es la restricción de NAE k -SAT a aquellos casos en los que la gráfica bipartita de incidencia de C y X (es decir, la gráfica de las partes C y X con un borde entre x X y c C si y solo si x o ¯ x pertenece a c ), es plano.kkCXCXxXcCxx¯c

Se sabe que NAE 3-SAT es NP-complete (Garey y Johnson, Computers and Intractability; A Guide to Theory of NP-Completeness), pero PLANAR NAE 3-SAT está en P (ver Planar NAE3SAT está en P, B Moret, ACM SIGACT News, Volumen 19, Número 2, Verano de 1988 , desafortunadamente no tengo acceso a este documento).

¿Es PLANAR NAE -SAT en P para algunos k 4 ? ¿Hay un valor de k para el cual se ha demostrado que está NP completo?kk4k

Florent Foucaud
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Respuestas:

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PLANAR NAE -SAT está en P para todos los valores de k .kk

La razón es que podemos reducir PLANAR NAE -SAT a PLANAR NAE 3 -SAT. Vamos φ ser una instancia de PLANAR NAE k -SAT, y supongamos φ contiene una cláusula C con literales 1 , 2 , ... , k . Introduzca una nueva variable v C y reemplace C con dos cláusulas NAE C 1 y C 2 . C 1 contiene 3 literales 1 , 2k3ϕkϕC1,2,,kvCCC1C2C1312, y , mientras que C 2 contiene k - 1 literales ˉ v C , 3 , 4 , ... , k . Es fácil ver que C es satisfactoria si C 1C 2 lo es y que la transformación conserva la planaridad. Ahora, podemos aplicar varias veces este procedimiento en las cláusulas para obtener finalmente una instancia φ ' del NAE 3 -SAT lo deseas.vCC2k1v¯C,3,4,,kCC1C2ϕ3

arnab
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Gran respuesta. ¿Ya se sabía esto?
Serge Gaspers
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Parece que esta reducción "funciona" incluso sin la condición plana, por lo que probablemente sea "conocida"
Suresh Venkat
@Serge Estoy seguro de que era, pero no sé de una referencia.
arnab
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Es una reducción estándar, que también funciona para SAT "regular". Puede encontrarlo, por ejemplo, en el libro de Sipser "Introducción a la teoría de la computación" y en muchos más.
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