ความซับซ้อนของเส้นตรงของ monomials


11

ให้เป็นบางฟิลด์ ตามปกติสำหรับ เรากำหนดจะเป็นความซับซ้อนเส้นตรงของมากกว่า kให้เป็นชุดของ monomials ของคือ monomials ที่ปรากฏในโดยมีค่าสัมประสิทธิ์ไม่เป็นศูนย์f ∈ k [ x 1 , x 2 , … , x n ] L ( f ) f k F f fkฉ∈k[x1,x2,...,xn]L(ฉ)ฉkFฉฉ

จริงหรือที่ ?∀ม.∈F:L(ม.)≤L(ฉ)

แม้แต่บางขอบเขตที่อ่อนแอกว่าสำหรับก็เป็นที่รู้จักL(ม.)

คำตอบ:


13

ถ้า ดังนั้นมันจะมี monomials และ(n) โดยโต้แย้งนับมีโปรแกรมเส้นตรงความยาว(n) เนื่องจากมี monomials มากกว่าสำหรับบางคนเราต้องการโปรแกรมที่ยาวกว่า ในความเป็นจริงเรื่องนี้ให้ monomialซึ่ง(ฉ))( 2 n + n - 1

f=(Σi=1nxi)2n
(2n+n-1n-1)≈2n22 O ( n บันทึกn ) O ( n ) f m L ( m ) = ˜ Ω ( L 2 ( f ) )L(ฉ)=O(n)2O(nเข้าสู่ระบบ⁡n)O(n)ฉม.L(ม.)=Ω~(L2(ฉ))

2
เป็นตัวอย่างที่สร้างสรรค์ขนาดเล็กขึ้นอยู่กับคำตอบของ domotorp หนึ่งสามารถใช้กับในขณะที่ 5 L ( f ) = 4 L ( x 7 y ) = L ( x 7 ) + 1 = 5f=(x+y)8L(f)=4L(x7Y)=L(x7)+1=5
— บรูโน่

@domotorp ขอบคุณสำหรับคำตอบที่ดี สิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นขอบเขตสูงสุดด้วยหรือไม่ หรืออาจมีขอบเขตที่ต่ำกว่าดีกว่า
— Gorav Jindal

ฉันไม่รู้ แต่เนื่องจากตัวอย่างนี้ง่ายมากฉันจึงเดาว่าช่องว่างอาจใหญ่กว่าหรืออาจเป็นเลขยกกำลังก็ได้
— domotorp

1
ฉันมี "การพิสูจน์" ว่ามีขอบเขตบนเป็นเส้นตรง ... ฉันผิดตรงไหน (ตั้งแต่คุณพิสูจน์ขอบเขตล่างเป็นกำลังสอง)? มันจะเป็นดังนี้: ด้วย SLP ขนาดคุณคำนวณพหุนามของปริญญารวม L ตอนนี้มีขนาด SLP ที่มากที่สุดพร้อมการยกกำลังเลขฐานสอง องศา -แปรเปลี่ยนโมโนโนเมียนั้นมีขนาด SLP ที่มากที่สุด (ขอบเขตที่หยาบมาก): คำนวณ ,ทั้งหมดและผลิตภัณฑ์ของพวกเขา ดังนั้นถ้าเราพิจารณาพหุนามระดับทั้งหมดของมันจะอยู่ที่มากที่สุดและแต่ละ monomial มี SLP ที่มีขนาดมากที่สุด≤ 2 L x D 2 บันทึกD D n 2 n บันทึกD + n - 1 x D ฉันฉัน D ฉัน ≤ D f 2 L ( f ) 2 n L ( f ) + n - 1L≤2LxD2เข้าสู่ระบบ⁡DD n2nเข้าสู่ระบบ⁡D+n-1xผมDผมDผม≤Dฉ2L(ฉ)2nL(ฉ)+n-1.
— Bruno

1
@Bruno: หลักฐานที่ดีและมีอะไรผิดปกติกับมัน แต่มันไม่เชิงเส้นที่คุณคูณและ(ฉ) แต่เนื่องจากเรารู้ว่าสามารถขึ้นอยู่กับตัวแปรส่วนใหญ่เราจึงสามารถสมมติซึ่งหมายถึงขอบเขตกำลังสองที่ต้องการ ดังนั้น(ฉ)) L ( f ) f L ( f ) + 1 n ≤ L ( f ) + 1 L ( m ) = O ( L 2 ( f ) )nL(ฉ)ฉL(ฉ)+1n≤L(ฉ)+1L(ม.)=O(L2(ฉ))
— domotorp

8

หมายเหตุ:นี่เป็นส่วนขยายของความคิดเห็นก่อนหน้าเนื่องจาก OP ขออย่างชัดเจนสำหรับขอบเขตที่อ่อนแอกว่า

ระดับรวมของพหุนามถูกล้อมรอบด้วยเนื่องจากการดำเนินการแต่ละอย่างสามารถเพิ่มระดับพหุนามได้สองเท่า ดังนั้นสำหรับแต่ละ ,(ฉ)}2 L ( f ) m ∈ M deg ( m ) ≤ 2 L ( f )f2L(f)m∈Mdeg⁡(m)≤2L(f)

ตอนนี้สำหรับบางตัวแปรและปริญญามี SLP conputingโดยการยกกำลังไบนารีถ้าขนาดที่มากที่สุด(ง) สำหรับ monomialเราสามารถคำนวณแต่ละแล้วนำผลิตภัณฑ์ของพวกเขามาแยกกัน ดังนั้นโดยที่คือระดับทั้งหมดของ (ซึ่งแน่นอนว่าเป็นขอบเขตบนของแต่ละ )d x d 2 บันทึก( d ) m = x d 1 1 ⋯ x d n n x d ฉันฉัน L ( m ) ≤ 2 n บันทึก( d ) + ( n - 1 ) d m d ฉันxdxd2log⁡(d)m=x1d1⋯xndnxidiL(m)≤2nlog⁡(d)+(n−1)dmdi

ร่วมกันได้หนึ่งรายการสำหรับ : L ( เมตร) ≤ 2 n ล็อก( องศา( ม. ) ) + ( n - 1 ) ≤ 2 n L ( ฉ) + ( n - 1 )m∈M

L(ม.)≤2nเข้าสู่ระบบ⁡(องศา⁡(ม.))+(n-1)≤2nL(ฉ)+(n-1).

ตั้งแต่เราสามารถสรุป ∀ เมตร∈ M , L ( เมตร) ≤ 2 L ( ฉ) 2 + 3 L ( ฉ)n≤L(ฉ)+1

∀ม.∈M,L(ม.)≤2L(ฉ)2+3L(ฉ).

หมายเหตุ. ขอบเขตตามที่ระบุไว้มีความหยาบมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งขอบบนของได้รับคือย่อหน้าที่สองไม่แน่น กระนั้นคำตอบของ domotorp แสดงให้เห็นว่าไม่มีใครหวังว่าจะมีข้อผูกพันที่ดีกว่านี้มากและแม่นยำยิ่งขึ้นว่าการพึ่งพากำลังสองของไม่สามารถลบออกได้ เพื่อกระชับก่อสร้างหนึ่งสามารถใช้การก่อสร้างที่รู้จักกันดีในเครือข่ายนอกจากนี้ โปรดทราบว่าปัญหานี้ยังไม่ทราบขอบเขตที่แน่นอนL ( f )L(ม.)L(ฉ)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.