论文二·问题:碰撞与元素唯一性

1. 证据计数:二对一正实例恰有 N/2 个碰撞对(每个输出值恰配成一对);ED 最坏正实例只有唯一一对 {i,j},其余 N−2 个输出互异

2. 生日界逐行推:已查 t 个未碰撞时,第 t+1 个样本不碰撞概率 1−t/(N−t)≈1−t/N → P_no=Π_{t<r}(1−t/N)≈exp(−Σ_{t<r}t/N)=e^{−r(r−1)/2N}

3. 演算:N=10⁶,解 e^{−c²/2}=1/2 → c=√(2ln2)≈1.18 → r≈1.18×10³ 次查询即以 ½ 概率撞出碰撞(常数 c 与 N 无关,这就是 r=Θ(√N) 的含义)

4. ED 经典下界:对抗论证——对手前 N−1 次查询一律回答互异值(两种答案下都合法)→ 确定性算法必须查满 Θ(N);随机情形由 Yao 原则同阶

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