:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.23 No.1 | (2023) pp.157~162
최소 빈도수 문자 우선 선택 방법의 3-SAT 다항시간 알고리즘
Abstract
본 논문은 NP-완전으로 알려진 3-SAT 문제에 대해 O(nm)의 다항시간 알고리즘을 제안하였다. 여기서 n은 3-SAT 수식 f에 포함된 문자수이며, m은 모든 문자의 총 발생 빈도수이다. 제안된 알고리즘은 우선순위롤 정하여 문자 의 진리 값을 결정하였다. 하나의 절에 포함된 최소 문자의 수가 1개(k = 1)인 문자, k ≥ 2이고 진리 값이 ‘0’ 또는 ‘1’만 존재하는 문자, 발생 빈도수가 최소인 문자 우선순위로 진리 값을 결정하였다. 진리 값이 결정된 문자의 T인 절을 삭제 하고, 남아 있는 절에서 해당 문자를 삭제하는 방법으로 식을 축소시킨다. 이 과정을 문자 수 회를 수행하면 주어진 f의 충족 가능 여부를 결정할 수 있다. 이 방법을 적용한 결과 주어진 식 f의 충족 가능 여부를 판단할 수 있었으며, 모든 문자의 진리 값도 결정할 수 있었다. 제안된 알고리즘을 다양한 문제들에 적용한 결과 모든 문제들에서 충족가능 여부를 정확히 결정할 수 있었다. 결국, 제안된 알고리즘은 모든 SAT 문제를 선형시간으로 풀 수 있는 일반화된 알고리즘으로 확장 가능하며, 오랜 숙원이던 P vs. NP 문제를 풀 수 있는 기반을 제공하였다.
To NP-complete 3-SAT problem, this paper proposes a O(nm) polynomial time algorithm, where n is the number of literals and m is the total frequency of all literals in equation f. The algorithm firstly decides a truth value of a literal in sequence of previously-set priority. The priority order is as follows: a literal whose occurrence in a clause is 1(k = 1), a literal which is k ≥ 2 and whose truth value is either 0 or 1, and a literal with the minimum frequency. Then, literals whose truth value is determined are then deleted from clause T and the remaining clauses. This process is repeated l times, the number of literals. As a result, the proposed algorithm has been successful in accurately determining the satisfiability of a given equation f and in deciding the truth value of all the literals. This paper, therefore, provides not only a linear-time algorithm as a viable solution to the SAT problem, but also a basis for solving the P versus NP problem.
Boolean satisfiability problem(SAT),Priority,Frequency,Contraction
