递归集合




在可计算性理论中,一个自然数的子集被称为递归的可计算的或具可判定性,如果我们可以构造一个算法,使之能在有限时间内终止并判定一个给定元素是否属于这个集合。更一般的集合的类叫做递归可枚举集合。这些集合包括递归集合,对于这种集合,只需要存在一个算法,当某个元素位于这个集合中时,能够在有限时间内给出正确的判定结果,但是当元素不在这个集合中时,算法可能会永远运行下去(但不会给出错误答案)。




目录






  • 1 定义


  • 2 例子


  • 3 性质


  • 4 参见





定义


自然数的子集 S 被称为递归的,如果存在一个全可计算函数


f:S→N{displaystyle f:Sto mathbb {N} }f:Sto {mathbb  {N}}

使得


f(x)={0if x∈S≠0if x∉S{displaystyle f(x)=left{{begin{matrix}0&{mbox{if}} xin S\neq 0&{mbox{if}} xnotin Send{matrix}}right.}f(x)=left{{begin{matrix}0&{mbox{if}} xin S\neq 0&{mbox{if}} xnotin Send{matrix}}right.

换句话说,集合 S 是递归的,当且仅当指示函数 1S{displaystyle 1_{S}}1_{{S}} 是可计算的。



例子



  • 空集

  • 自然数

  • 自然数的所有有限子集(有限子集并非可数子集,后者可能有无限多的元素)


  • 素数的集合


  • 递归语言是在形式语言字母表之上所有可能词的集合中的递归集合。



性质


如果A{displaystyle A}A是递归集合,则A{displaystyle A}A的补集是递归集合。
如果A{displaystyle A}AB{displaystyle B}B是递归集合,则A∩B{displaystyle Acap B}Acap BA∪B{displaystyle Acup B}{displaystyle Acup B}B{displaystyle Atimes B}Atimes B 是递归集合。集合A{displaystyle A}A是递归集合,当且仅当A{displaystyle A}AA{displaystyle A}A的补集是递归可枚举集合。一个递归集合在全可计算函数下的原像(preimage)是递归集合。



参见



  • 递归可枚举集合

  • 递归函数





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