Adhésion monoïde de transition pour les DFA


9

Étant donné un DFA complet A=(Q,Γ,δ,F) , nous pouvons définir une collection de fonctions fa pour chacune a∈Γ et avec fa:Q→Q , fa(q)=δ(q,a) . On peut généraliser cette notion à un mot w=a1,⋯,am et fw=fa1∘⋯∘fam où∘ désigne la composition de la fonction. De plus, nous notonsG={fw∣w∈Γ∗} etG est monoïde.

[ G est généralement appelé transition monoïde dans le manuel standard, mais ici je reproduis la définition pour plus de clarté.]

La question est, étant donné une fonction f:Q→Q , peut-on décider f∈G (idéalement en temps polynomial), et si tel est le cas (ie, il existe un w tel que f=fw ), si w est seulement polynomialement longue, ou peut-elle être exponentiellement longue?

[Je suppose qu'en effet un tel mot pourrait être exponentiellement long, mais je cherche un exemple simple.]

Réponses:


9

Décidabilité

f:Q→Qg→ha∈Γh=fa∘ggGgfϵQ, bien que.

Longueur du mot

p1,…,pkk(i,x)i∈{1,…,k}xi∈{0,1,…,pi−1}Γ={0}δ((i,x),0=(i,x+1modpi)f0:Q→Q

f0(i,x)=(i,x+1modpi).

Considérons maintenant la fonction donnée parg:Q→Q

g(i,x)=(i,x−1modpi).

Il est possible d'utiliser le théorème du reste chinois pour montrer que où , et que est le plus court de ces mots. Par ailleurs, , de sorte est grand , de manière exponentielle .g=f0nn=p1×p2×⋯×pk−10n|Q|=p1+⋯+pknQ

Par conséquent, il n'y a aucun espoir pour un algorithme à temps polynomial qui produise un tel mot. Cela laisse cependant ouverte la possibilité d'un algorithme polynomial temporel pour décider si est dans , cependant.gG

En utilisant notre site, vous reconnaissez avoir lu et compris notre politique liée aux cookies et notre politique de confidentialité.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.