DPLL 算法思想之单子句规则

前言

DPLL算法(Davis-Putnam-Logemann-Loveland算法)是一种用于求解布尔可满足性问题(SAT问题)的经典算法。它是基于回溯搜索的思想,并使用了一些启发式规则来优化搜索过程,其中单子句规则是DPLL算法中的一种重要的处理策略。

实战

发现单子句: 首先,DPLL算法会检查CNF公式中是否存在单子句,即只包含一个文字的子句。如果存在这样的单子句,就可以确定该文字的赋值,以便满足这个子句。

应用单子句规则: 如果发现了一个单子句,那么算法会应用单子句规则。假设单子句是 L,它表示一个文字。根据单子句规则,L必须取真值,因此我们将 L 设置为真。

删除相关子句: 当确定了一个文字的赋值后,我们可以删除CNF公式中包含该文字的所有子句。这是因为,根据赋值,这些子句已经满足了条件,不再需要考虑。这个步骤有助于简化问题,缩小搜索空间。

递归求解: 接下来,我们继续使用DPLL算法来解决经过简化的CNF公式。这可能会再次找到单子句,然后再次应用单子句规则,进一步化简问题。这个过程可以递归地重复,直到找到一个满足整个CNF公式的赋值或确定公式不可满足。

总之,单子句规则是DPLL算法中的一个关键步骤,通过确定单子句的赋值,可以快速地化简CNF公式,并减少搜索空间。这样,算法能够更有效地找到问题的解或确定问题的不可满足性。在实际求解过程中,DPLL算法还会与其他优化策略一起使用,以提高效率。

举个简单的例子吧

假设我们有以下CNF公式:
F = (x1 ∨ ¬x2) ∧ (¬x1 ∨ x4) ∧ (x2 ∨ ¬x3) ∧ (x4)

那么 x4 作为一个单子句,就必须是 true ,那么 (¬x1 ∨ x4)也一定是 true
上面的式子可以优化为 F = (x1 ∨ ¬x2) ∧ (x2 ∨ ¬x3)

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