
【计】 recursive enumerable; recursively-enumerable set
递归可枚举集(Recursively Enumerable Set)是计算理论中的一个核心概念,指存在一个算法(图灵机)可以逐个枚举其所有元素的集合。以下是基于汉英词典视角的详细解释:
中文术语:递归可枚举集 (Recursively Enumerable Set)
英文定义:A set ( S ) is recursively enumerable if there exists a Turing machine that lists all elements of ( S ) (though not necessarily in order and may run indefinitely).
关键性质:若元素属于该集合,图灵机最终会输出它;若不属于,机器可能永不停止(半可判定性)。
数学形式化
设集合 ( S subseteq mathbb{N} ),若存在图灵机 ( M ) 满足:
$$ x in S iff M(x) text{ halts and accepts} $$ 则 ( S ) 是递归可枚举集。其补集不一定递归可枚举。
可枚举性
存在算法能生成集合元素列表,例如素数集合可通过筛法枚举,故是递归可枚举集。
半可判定性
对任意输入 ( x ),若 ( x in S ) 则算法接受;若 ( x otin S ) 算法可能永不停止(如停机问题的实例集合)。
性质 | 递归可枚举集 | 递归集(可判定集) |
---|---|---|
成员判定 | 半可判定(仅对属于集合的元素保证停机) | 完全可判定(对所有输入停机) |
补集性质 | 补集不一定递归可枚举 | 补集必然递归 |
计算关系 | 递归集必为递归可枚举集 | 递归可枚举集未必递归 |
形式语言理论
递归可枚举集对应图灵机识别的语言(Type 0文法生成的语言)。
不可判定问题
停机问题的实例集合是递归可枚举但非递归的经典案例,体现计算界限。
权威参考来源:
递归可枚举集(Recursively Enumerable Set)是计算理论和数理逻辑中的核心概念,描述了一种特定类型的集合,其成员可以被算法部分判定。以下是详细解释:
递归可枚举集是指存在一个图灵机(或等价的计算模型),满足:
这一性质被称为半可判定性,因为只能保证对“属于集合”的情况给出确定答案,而对“不属于”的情况可能无法终止。
所有递归集合都是递归可枚举的,但反之不成立。例如,停机问题的实例集合是递归可枚举的,但不可判定。
递归可枚举集是研究计算复杂性、不可判定性问题的基础。例如:
若需进一步了解具体证明或形式化定义,可参考计算理论教材(如《计算导论》或图灵机相关文献)。
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