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P2 Deciding Confluence and Normal Form Properties of Ground Term Rewrite Systems Efficiently

高效判定 ground 项重写系统的合流性与范式性质
LMCS vol.Volume 14, Issue 42018匹配度 2/10 · 该论文研究 ground 项重写系统的合流性与正规形性质判定算法,属于纯形式化方法与自动机/逻辑理论,与用户核心方向(LLM/Agent 与静态分析、浮点程序分析、贝叶斯程序分析)没有直接关联。仅可视为形式化验证相邻领域的基础工作,不涉及 LLM、程序分析落地或工业工具。引用 2 inbox
Bertram Felgenhauer
crossref: 2026-09-10

AI 速览

一句话:为 ground 项重写系统给出 NFP、UNR、UNC 与 CR 的更快多项式时间判定算法。

ground 项重写系统的重写一阶理论可判定,但通用方法依赖树自动机且常为指数时间。已有工作对合流性(CR)、归约范式唯一性(UNR)和转换范式唯一性(UNC)给出多项式判定,但范式性质(NFP)尚缺高效算法。本文设计判定算法并分析复杂度:NFP 为三次时间,UNR 为近三次时间,UNC 为近线性时间,同时给出 CR 的三次时间算法。这些结果改进了此前的时间上界,为 ground TRS 的合流性与范式性质提供更高效的判定途径。

问题
研究 ground 项重写系统中合流性(CR)及范式性质(NFP、UNR、UNC)的判定问题与复杂度,尤其是此前缺少高效判定算法的 NFP。
方法
通过设计新的判定算法并进行时间复杂度分析,给出 NFP、UNR、UNC 和 CR 的多项式时间(或近线性时间)判定过程。
评估
以算法的时间复杂度上界为评估标准:NFP 和 CR 为三次时间,UNR 为近三次时间,UNC 为近线性时间,均改进了已有界。
原文摘要(Abstract)

It is known that the first-order theory of rewriting is decidable for ground term rewrite systems, but the general technique uses tree automata and often takes exponential time. For many properties, including confluence (CR), uniqueness of normal forms with respect to reductions (UNR) and with respect to conversions (UNC), polynomial time decision procedures are known for ground term rewrite systems. However, this is not the case for the normal form property (NFP). In this work, we present a cubic time algorithm for NFP, an almost cubic time algorithm for UNR, and an almost linear time algorithm for UNC, improving previous bounds. We also present a cubic time algorithm for CR.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot365,
  title = {Deciding Confluence and Normal Form Properties of Ground Term Rewrite Systems Efficiently},
  author = {Bertram Felgenhauer},
  journal = {Logical Methods in Computer Science},
  volume = {Volume 14, Issue 4},
  year = {2018},
  doi = {10.23638/lmcs-14(4:7)2018}
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