Przykład logarytmicznej długości świadka jest łatwiejszy do zweryfikowania niż znalezienia

12

Łatwe spostrzeżenie, że, jeżeli problem jest rozstrzygalne przez wielomian czasu niedeterministycznych programu przy O ( log n ) niedeterministycznych bitów (czyli wszystkie świadków logarytmiczna długości), a następnie P .AO(logn)AP

Jeśli ktoś zadaje pytanie: „Czy łatwiej jest zweryfikować świadka niż go znaleźć?” dla takich problemów, i uważa się, że wszystkie czasy wielomianu są równoważne, wówczas odpowiedź brzmi „nie”, ponieważ można znaleźć takich świadków w czasie wielomianowym, przeszukując wszystkich potencjalnych świadków.

Ale co, jeśli weźmiemy pod uwagę drobnoziarniste rozróżnienie między wielomianowymi czasami działania? Zastanawiam się, czy istnieje konkretny przykład naturalnego problemu w który ma świadków o długości logarytmicznej, które łatwiej jest zweryfikować niż znaleźć, gdzie „łatwiej” oznacza krótszy czas działania wielomianu.P

Na przykład znane algorytmy do idealnego dopasowania na wykresach zajmują czas wielomianowy, ale więcej niż czas na wykresie z n węzłami. Ale biorąc pod uwagę zestaw n / 2 par węzłów (świadka), łatwo jest sprawdzić w czasie O ( n ) , czy jest on zgodny. Jednak samo dopasowanie wymaga kodowania Ω ( n ) bitów.O(n)nn/2O(n)Ω(n)

Czy istnieje jakiś naturalny problem, który powoduje podobne (pozorne) przyspieszenie weryfikacji w porównaniu ze znalezieniem, w którym świadek ma długość logarytmiczną ?

Dave Doty
źródło
3
nΘ(n)logn1
O(logn)

Odpowiedzi:

14

xn

O(n2)

log(n)iixixinO(nlogn)

Michaił Rudoy
źródło
1
Fajnie, w zasadzie „podnosisz” różnicę między niedeterministyczną i deterministyczną złożonością komunikacji (dla równości dwóch łańcuchów) do rozdzielenia niedeterministycznych i deterministycznych baz TM na jedną taśmę.
Ryan Williams