2-SAT问题(白书)

1. 定义

给定一个布尔方程,判断是否存在一组布尔变量的真值指派使整个方程为真的问题,被称为布尔方程的可满足性问题(SAT)。SAT问题是NP完全的,但对于满足一定限制条件的SAT问题,还是能够有效求解的。

如果合取范式的每一个子句中的文字个数不超过两个,那么对应的SAT问题可以称为2-SAT问题。

(ab)¬a ( a ∨ b ) ∧ ¬ a 令a为假而b为真,则可以满足
(a¬b)(bc)(¬c¬a) ( a ∨ ¬ b ) ∧ ( b ∨ c ) ∧ ( ¬ c ∨ ¬ a ) 令a和b为真,而c为假,则可以满足

利用强联通分量分解,可以在布尔公式子句数的线性时间内解决2-SAT问题

首先利用 (蕴含)将每一个子句 (ab) ( a ∨ b ) 改写成等价的 (¬ab)(¬ba) ( ¬ a ⇒ b ) ∧ ( ¬ b ⇒ a )
对于每个布尔变量x,构造两个顶点分别代表x和 ¬x ¬ x ,以 关系为有向边,建立有向图。此时,如果a点能够到达b点,就表示当a为真时b也为真。因此图中的同一个强联通分量中的所有布尔值均相同。

如果存在某个布尔变量x, x¬x x 和 ¬ x 均在同一个强联通分量中,则显然无法令整个布尔公式的值为真。反之,如果不存在这样的布尔变量,那么对于每个布尔变量x,让

x¬xx x 所 在 的 强 联 通 分 量 的 拓 扑 序 在 ¬ x 所 在 的 强 联 通 分 量 之 后 ⇔ x 为 真

就是使得该公式的值为真的一组适合的布尔变量赋值。

2. 题目讲解

(1)POJ 3683

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