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计算理论11年真题及答案

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这是我们(32 舍 388)参考老师的课堂内容整理的 11 年的答案,附带解析。由于时间仓促,错误必定不少,请各位见谅并吐槽指正。G 版(a) F 不一定。因为假设 A 是{Σ*},B 是{M 在“M”上不停机},符合题目要求,B 不是可判定的。(b) T 假如 A 可以归约到 B,根据归约的定义,x∈A 的时候 t(x)∈B,反之,x∉A,即 x∈A的补的时候 t(x)∉B,即 t(x)∈B 的补。(c) F 因为 DFA 总有停机的时候,对于一个 DFA 输入“M”,这个 DFA 总会读完所有的字符然后给出 yes 或者 no,因此这个语言是递归的。老师课堂上说 DDFA是非正则的,这是可以用对角化定理证明 DDFA和每个正则语言都不一样,证明和课本 165 页中间的相似。(d) T 这个非递归可枚举的语言就是课本 164 下面那个 H1 的补,{M 在“M”上不停机}(e) T He 可以用通用图灵机半判定,但是无法判定。停机问题,即图灵机 M 在某个输入 w上是否停机,无法判定,这里让 w=e 即可。(f) F 根据定理 5.4.1,因为 H 不是递归的,所以 L 也不递归了。因为 H≤L 补,所以 H 补≤L。假如 L 是递归可枚举的,那么 H 补也是递归可枚举,那么 H 就不是递归可枚举的了,这和 H 本身是递归可枚举的事实是相悖的,因此 L 不是递归可枚举的。(g) T 假设 M1 半判定 A,M2 半判定 B,M3 半判定 A∪B 的补。对于输入 w,交给M1、M2 和 M3 一起做。假如 M1 接受,那么 w∈A,M2 接受,那么 w∈B,假如 M3 接受,那么 w∉(A∪B),即不是 A 也不是 B。因为 A 和 B 是不相交的,因此 M1、M2 和 M3 的合体可以判定 A 或者 B,因此 A 和 B 都是可判定的,递归的。(h) T 后面的是 NTIME,应该是不确定性计算的所需时间。所以,我们把 nk看作一体的,称为 a,那么确定计算时间是指数 ca,非确定计算只要 a,也就是 nk了。(i) T B 是 P,A 可以多项式时间归约到 B,所以 A 也是 P,P 对补封闭,所以命题正确。(j) F 假设 A 是这样一个问题,给定一个整数集合和整数 k,求是否存在 k 个元素和大于C。直观看我们可以用随机抽取 k 个元素然后算和然后假如其中一次大于 C 就接受。但是我们也可以通过,例如多项式时间的冒泡排序,把集合的整数降序排序,归约到问题 B,前 k 个元素的和是否大于 C,显然 B 是 P 的。所以,只能说假如 B 是 NP 的,A 可以归约到B,那么 ...

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