Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Класс ZPP

202 байта добавлено, 23:36, 4 июня 2012
Нет описания правки
{{Теорема|statement = <tex>\mathrm{P} \subset \mathrm{ZPP} = \mathrm{RP} \cap \mathrm{coRP}</tex>.|proof =Утверждение <tex>\mathrm{P} \subset \mathrm{ZPP}</tex> является очевидным, так как программы, удовлетворяющие ограничениям <tex>\mathrm{P}</tex>, также удовлетворяют ограничениям Для данного класса <tex>\mathrm{ZPP}</tex>существует и другое определениеПокажемНиже мы покажем, что <tex>\mathrm{ZPP} = \mathrm{RP} \cap \mathrm{coRP}</tex>.Для этого определим вспомогательный класс <tex>\mathrm{ZPP}_1</tex>оба определения эквивалентны.
{{Определение
|definition =
# <tex>\forall r \operatorname{T}(p, x) \le poly(|x|).</tex>
}}
1. Сначала докажем, что <tex>\mathrm{ZPP} = \mathrm{ZPP}_1</tex>.
{{Утверждение|statement = <tex>\mathrm{ZPP} = \mathrm{ZPP}_1</tex>.|proof =1) . <tex>\mathrm{ZPP} \subset \mathrm{ZPP}_1</tex>.
Пусть <tex>X</tex> — случайная величина, равная времени работы программы <tex>p</tex> для <tex>\mathrm{ZPP}</tex>, <tex>X > 0</tex>. Запишем [http://ru.wikipedia.org/wiki/Неравенство_Маркова неравенство Маркова]:
Подставим <tex>k = 2</tex>. Тогда, если запустить программу <tex>p</tex> для <tex>\mathrm{ZPP}</tex> с ограничением по времени <tex>2E[X]</tex>, она не успеет завершиться с вероятностью, не превышающей <tex>1/2</tex>. Опишем программу <tex>q</tex> для <tex>\mathrm{ZPP}_1</tex>. Она будет возвращать <tex>?</tex>, если <tex>p</tex> не успеет завершиться, а иначе — результат работы программы <tex>p</tex>. Заметим, что <tex>q</tex> работает полиномиальное время, так как <tex>E[X]</tex> ограничено некоторым полиномом по определению класса <tex>\mathrm{ZPP}</tex>.
2) . <tex>\mathrm{ZPP_1} \subset \mathrm{ZPP}</tex>.
Будем запускать программу <tex>p</tex> для <tex>\mathrm{ZPP_1}</tex>, пока не получим ответ, отличный от <tex>?</tex>. Математическое ожидание количества запусков <tex>p</tex> не превышает <tex>\sum\limits_{k = 0}^\infty \frac{k}{2^k} = 2</tex>. Значит, новая программа будет в среднем работать за полиномиальное время, что и требуется для класса <tex>\mathrm{ZPP}</tex>.
}}
 
{{Теорема
|statement = <tex>\mathrm{P} \subset \mathrm{ZPP} = \mathrm{RP} \cap \mathrm{coRP}</tex>.
|proof =
Утверждение <tex>\mathrm{P} \subset \mathrm{ZPP}</tex> является очевидным, так как программы, удовлетворяющие ограничениям <tex>\mathrm{P}</tex>, также удовлетворяют ограничениям класса <tex>\mathrm{ZPP}</tex>.
2Докажем, что <tex>\mathrm{ZPP} = \mathrm{RP} \cap \mathrm{coRP}</tex>. Теперь Для этого, покажем, что <tex>\mathrm{ZPP}_1 = \mathrm{RP} \cap \mathrm{coRP}</tex>. Тогда из <tex>\mathrm{ZPP} = \mathrm{ZPP}_1</tex> будет следовать требуемое.
1) <tex>\mathrm{ZPP}_1 \subset \mathrm{RP}</tex>. Достаточно вместо <tex>?</tex> возвращать <tex>0</tex>.
322
правки

Навигация