תרגיל

הרכבת רדוקציות פולינומיאליות

הוכחת טרנזיטיביות תוך התחשבות באורך פלט הביניים.

מקורות מטלות

מטלות סמסטר א׳ 2026מטלה רשמיתexercise3.pdfQ1מסמך קורס סמכותי
הכנה איכותית למבחן ופתרונות קהילתיים — נוי 2025פתרון קהילתיפתרון מטלה 3 - סיבוכיות.pdfQ1הכנה איכותית ופתרון קהילתי — אינו מקור רשמי

שאלה

נניח A≤mpBA\le_m^p B באמצעות ff, וכן B≤mpCB\le_m^p C באמצעות gg. הוכיחו A≤mpCA\le_m^p C, כולל ניתוח אורך f(x)f(x).

רמז 1

איזו הרכבת פונקציות ממפה מופע של AA ישירות למופע של CC?

רמז 2

אם ff רצה בזמן p(n)p(n), היא אינה יכולה לכתוב יותר מ-p(n)p(n) סימנים. הציבו חסם זה בפולינום הזמן של gg.

פתרון מלא

נגדיר h(x)=g(f(x))h(x)=g(f(x)). הנכונות מתקבלת מן השרשרת

x∈A  ⟺  f(x)∈B  ⟺  g(f(x))∈C.x\in A\iff f(x)\in B\iff g(f(x))\in C.

נניח שזמן ff הוא p(n)p(n) וזמן gg על קלט באורך mm הוא q(m)q(m). עד כדי קבוע של מודל המכונה, ∣f(x)∣≤p(∣x∣)|f(x)|\le p(|x|). לכן

Th(n)≤p(n)+q(p(n)),T_h(n)\le p(n)+q(p(n)),

וזהו פולינום. מכאן ש-hh היא רדוקציית many-one פולינומיאלית.

נקודת בדיקה

לא די לומר ששני אלגוריתמים פולינומיאליים הופעלו; יש לחסום גם את אורך מופע הביניים.

הערת מקור

זהו ניסוח מקורי של הוכחת הטרנזיטיביות הסטנדרטית לפי הגדרות ספרי הלימוד. פתרונות סטודנטים אינם מקור סמכות.

טעויות נפוצות

  • השמטת כיוון בהוכחת הנכונות או מקרה קצה בקלט.
  • מדידת משאבים לפי ערך מספרי במקום אורך הקידוד.
  • החלפת הוכחת החסם באינטואיציה בלבד.

מקורות ואימות

  • Merged summary, pp. 43-49
  • 2026 transcript 9
  • Sipser 3e, sec. 7.4
  • מיפוי קטלוג: data/exercises.json; הניסוח והפתרון עצמאיים; הגשות אישיות אינן מקור סמכות.
בנייה מודרכת

שרשרת רדוקציות לבעיות NP-שלמות

שלב 1 מתוך 5
הבעיה הקשה הידועה Aמופע המקור x
f(x)מהדר פולינומי כולל
פותר לבעיית היעד Bאלגוריתם מהיר היפותטי
תשובת כן/לא של הפותר מכריעה את A