“这里使用确定性时间类的同一机器模型;E 要求输入长度的单指数时间,与允许 $2^{n^k}$ 时间的EXP不同。对语言 $L$,令 $C L(n)$ 表示其长度 $n$ 的特征函数所需最小有…”
形式陈述
固定至少含两个符号的有限输入字母表
“判定”要求
时间可构造性不属于
直觉
可判定性只问计算最终能否完成,DTIME 进一步给每个输入长度一只统一的最坏情况时钟。确定性意味着每个配置只有一个后继,所以给定输入只有一条运行轨迹;时钟到期前没有第二条分支可供选择。
与非确定性时间类相比,DTIME 的接受和拒绝都由这条唯一轨迹决定。两类使用同一输入长度与单分支步数,但非确定机器以“存在接受分支”为成员语义;这一区别不能解释为随机选择或免费并行。
例子与边界
线性时间的奇偶语言
考虑
确定性机器从左到右扫描输入,只在有限控制中保存“目前为偶数还是奇数”,故在
精细时间界依赖模型
多带图灵机可以把中间结果放在不同工作带上;单带机模拟它时通常产生额外开销。因此“属于
定义与层级条件
平均、期望与摊还运行时间都不进入 DTIME 的最坏确定性量词。时间可构造性也只在调用时间层级定理等结果时加入;例如病态函数可以定义一个 DTIME 类,却未必允许对角化机器精确执行相应时钟。
推论与应用
若
运行
P 是
参考资料
- Sanjeev Arora and Boaz Barak, Computational Complexity: A Modern Approach, Cambridge University Press, 2009, §1.2 and Chapter 3.
- Michael Sipser, Introduction to the Theory of Computation, 3rd ed., Cengage, 2013, §§7.1–7.2.