Informatik

Wann ist eine Sprache $L_1$ auf eine Sprache $L_2$ reduzierbar?

Eine Sprache $L_1$ ist auf eine Sprache $L_2$ reduzierbar, wenn es eine total berechenbare Funktion $f$ gibt, die für jedes Wort $w$ die Bedingung erfüllt: $w\in L_1 \Leftrightarrow f(w) \in L_2$.

Erklärung

Die Funktion $f$ muss total sein, was bedeutet, dass sie für jedes Eingabewort einen Ausgabewert in $L_2$ zurückgibt. Damit kann man durch die Reduktion von $L_1$ auf $L_2$ die Entscheidbarkeit von $L_1$ durch die Entscheidbarkeit von $L_2$ untersuchen.

Beispiel

Sei $L_1$ die Menge aller gerade langen Wörter über einem Alphabet und $L_2$ die leere Sprache. Eine mögliche Reduktion könnte sein:

$$ f(w) = \begin{cases} \text{Berechne } w & \text{wenn } |w| \text{ gerade ist}\\ \lambda & \text{wenn } |w| \text{ ungerade ist} \end{cases} $$ wobei $\lambda$ das leere Wort ist, welches nicht in $L_2$ enthalten ist.