Skip to content
ExamHope Logo

examhope

Primary Menu
  • Digital Logic
    • Arithmetic Operations
    • Asynchronous/Ripple Counters
    • Basic Gates
    • Boolean Algebraic Theorems
    • Codes
  • Data Structures
    • Binary Heaps
    • Binary Search
    • Binary Search Trees
    • Binary Tree
    • Binary Tree Sort
    • Bipartite Graphs
    • Complete Graph
  • Theory of Computation
    • Finite Automata
    • Finite Automaton First Example
  • Current Affairs
    • Sports News
    • Tech News
    • Bollywood News
    • Daily News
  • Database
  • Computer Network
  • Computer Organization and Architecture
  • C Language
  • Operating Systems
  • Software Engineering
  • Theory of Computation
  • About us
  • Contact Us
  • Privacy Policy
  • DMCA Policy
  • Terms and Conditions
  • Home
  • IT
  • Decidability: Countable Sets (The Halting Problem Revisited)
  • IT
  • Countable Sets
  • Theory of Computation

Decidability: Countable Sets (The Halting Problem Revisited)

examhopeinfo@gmail.com December 3, 2025 3 minutes read
Countable Sets The Halting Problem Revisited Decidability

Countable Sets The Halting Problem Revisited Decidability

1. What does โ€œcountableโ€ really mean?

Think about counting objects:

  • 1st item
  • 2nd item
  • 3rd item
  • and so onโ€ฆ

If you can arrange the things in a list like this โ€” even if the list never ends โ€” we call the set countable.

A good way to imagine it:

โ€œIf I can calls out each item one by one for some order, even if it take forever, the sets are countable.โ€

Examples:

  • The list of whole numbers
  • The list of fractions
  • The list of all possible computer programs (yes, really!)

2. Why are Turing machines countable?

A Turing machine may look complicated, but at the end of the day it is just a description written using symbols.
And anything written with symbols can be placed in a sequence:

Machine 1  
Machine 2  
Machine 3  
Machine 4  
...

So we can line them up, just like lining up books on a shelf.

โœ” That makes Turing machines countable.

There might be infinitely many of them, but they can still be listed.


3. Now a surprising twist: not all sets behave this way

When we talk about languages, we mean sets of strings.
And when we consider all possible languages over a given alphabetโ€ฆ their number explodes.

You can think of it like this:

If strings are like keys on a piano,
then languages are like all possible melodies you can create.

And the number of melodies is far, far, far beyond anything you can list.

So:

โœ” The sets all language are uncountable.

โœ” The sets all Turing machine are countable.

This size mismatch is the heart of the problem.


4. Re-connecting this to the Halting Problem

Letโ€™s recall what the Halting Problem asks:

โ€œCan we build a machine that correctly tells us, for any program and any input, whether the program will eventually stop?โ€

It sounds like something a powerful computer might handle.
But once we think in terms of countable vs uncountable, we see the hidden obstacle.

There are:

  • Only countably many Turing machines to act as โ€œdecidersโ€
  • But uncountably many behaviors or languages a decider might need to understand

Because of this mismatch:

โŒ Some languages simply cannot be matched with any Turing machine

โŒ Including the language that describes all halting behaviors

โŒ Therefore the Halting Problem cannot be decidable

Itโ€™s not that we haven’t been clever enough; itโ€™s that there arenโ€™t enough machines in existence to handle every possible case.


5. Simple Diagram to Make the Idea Clear

Hereโ€™s a simple picture to help you visualize the idea.
Think of it as two boxes โ€” one small, one huge:

+-------------------------------------------------------------+
|                     All Languages (Uncountable)             |
|                                                             |
|   +-----------------------------------------------+         |
|   |        All Turing Machines (Countable)        |         |
|   |                                               |         |
|   |  TM1   TM2   TM3   TM4   TM5   ...            |         |
|   |                                               |         |
|   +-----------------------------------------------+         |
|                                                             |
+-------------------------------------------------------------+

The outer box is so large that the inner box isnโ€™t even close to filling it.
Some languages sit outside forever โ€” and the Halting Problem language is one of them.


About the Author

examhopeinfo@gmail.com

Administrator

Visit Website View All Posts

Post navigation

Previous: Understanding the Language ATM โ€” Decidability
Next: A Simple Ompass Compiler โ€” Syntax definition

Related News

Vivo X200 Price Drop
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

Vivo X200: เคœเคพเคจเฅ‡ เค•เคฟเคคเคจเฅ€ เค•เคฎ เค•เฅ€เคฎเคค เคชเคฐ เคฎเคฟเคฒ เคฐเคนเคพ เคฏเฅ‡ 9400 เคฎเคฟเคกเคฟเคฏเคพ เคŸเฅ‡เค• เคชเฅเคฐเฅ‹เคธเฅ‡เคธเคฐ เคตเคพเคฒเคพ เคธเฅเคฎเคพเคฐเฅเคŸเคซเฅ‹เคจ

examhopeinfo@gmail.com December 23, 2025 0
Samsung Galaxy S25 Plus
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

Samsung Galaxy S25 Plus เคชเคฐ เคฎเคฟเคฒ เคฐเคนเฅ€ เคญเคพเคฐเฅ€ เค›เฅ‚เคŸ ,เคœเคพเคจเฅ‡ เคธเฅ‡เคฒ เคชเฅเคฐเคพเค‡เคธ

examhopeinfo@gmail.com December 22, 2025 0
Electricity bill saving Smart Plug
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

AI เค•เฅ‡ เค‡เคธ เฅ›เคฎเคพเคจเฅ‡ เคฎเฅ‡เค‚ เค•เฅˆเคธเฅ‡ เคฌเคฟเคœเคฒเฅ€ เคฌเคšเคพ เคฐเคนเฅ‡ เคนเฅˆเค‚ เคฏเคน เคธเฅเคฎเคพเคฐเฅเคŸ เคชเฅเคฒเค—?

examhopeinfo@gmail.com December 21, 2025 0

Recent Posts

  • Vivo X200: เคœเคพเคจเฅ‡ เค•เคฟเคคเคจเฅ€ เค•เคฎ เค•เฅ€เคฎเคค เคชเคฐ เคฎเคฟเคฒ เคฐเคนเคพ เคฏเฅ‡ 9400 เคฎเคฟเคกเคฟเคฏเคพ เคŸเฅ‡เค• เคชเฅเคฐเฅ‹เคธเฅ‡เคธเคฐ เคตเคพเคฒเคพ เคธเฅเคฎเคพเคฐเฅเคŸเคซเฅ‹เคจ
  • Samsung Galaxy S25 Plus เคชเคฐ เคฎเคฟเคฒ เคฐเคนเฅ€ เคญเคพเคฐเฅ€ เค›เฅ‚เคŸ ,เคœเคพเคจเฅ‡ เคธเฅ‡เคฒ เคชเฅเคฐเคพเค‡เคธ
  • AI เค•เฅ‡ เค‡เคธ เฅ›เคฎเคพเคจเฅ‡ เคฎเฅ‡เค‚ เค•เฅˆเคธเฅ‡ เคฌเคฟเคœเคฒเฅ€ เคฌเคšเคพ เคฐเคนเฅ‡ เคนเฅˆเค‚ เคฏเคน เคธเฅเคฎเคพเคฐเฅเคŸ เคชเฅเคฒเค—?
  • เค•เฅเคฏเคพ เคนเฅˆ เคฏเคน GhostPairing Scam เค”เคฐ เคฌเคฟเคจเคพ เคชเคพเคธเคตเคฐเฅเคก เค”เคฐ เคธเคฟเคฎ เค•เฅ‡ เค•เฅเคฏเฅ‹เค‚ เคนเฅ‹ เคฐเคนเคพ เคนเฅˆ เคตเฅเคนเคพเคŸเฅเคธเคชเฅเคช เค…เค•เคพเค‰เค‚เคŸ เคนเฅˆเค•
  • Leica เค•เฅˆเคฎเคฐเฅ‡ เค•เฅ‡ เคธเคพเคฅ เคœเคฒเฅเคฆ เคฒเฅ‰เคจเฅเคš เคนเฅ‹ เคธเค•เคคเคพ เคนเฅˆ Xiaomi Ultra 17

At ExamHope, we understand that preparing for exams can be challenging, overwhelming, and sometimes stressful. Thatโ€™s why we are dedicated to providing high-quality educational resources, tips, and guidance to help students and aspirants achieve their goals with confidence. Whether you are preparing for competitive exams, school tests, or professional certifications, ExamHope is here to make your learning journey smarter, easier, and more effective.

Quick links

  • About us
  • Contact Us
  • Privacy Policy
  • Terms and Conditions
  • Disclaimer
  • DMCA Policy

Category

  • Computer Network
  • Computer Organization and Architecture
  • Data Structures
  • C Language
  • Theory of Computation
  • Database

You may have missed

Vivo X200 Price Drop
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

Vivo X200: เคœเคพเคจเฅ‡ เค•เคฟเคคเคจเฅ€ เค•เคฎ เค•เฅ€เคฎเคค เคชเคฐ เคฎเคฟเคฒ เคฐเคนเคพ เคฏเฅ‡ 9400 เคฎเคฟเคกเคฟเคฏเคพ เคŸเฅ‡เค• เคชเฅเคฐเฅ‹เคธเฅ‡เคธเคฐ เคตเคพเคฒเคพ เคธเฅเคฎเคพเคฐเฅเคŸเคซเฅ‹เคจ

examhopeinfo@gmail.com December 23, 2025 0
Samsung Galaxy S25 Plus
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

Samsung Galaxy S25 Plus เคชเคฐ เคฎเคฟเคฒ เคฐเคนเฅ€ เคญเคพเคฐเฅ€ เค›เฅ‚เคŸ ,เคœเคพเคจเฅ‡ เคธเฅ‡เคฒ เคชเฅเคฐเคพเค‡เคธ

examhopeinfo@gmail.com December 22, 2025 0
Electricity bill saving Smart Plug
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

AI เค•เฅ‡ เค‡เคธ เฅ›เคฎเคพเคจเฅ‡ เคฎเฅ‡เค‚ เค•เฅˆเคธเฅ‡ เคฌเคฟเคœเคฒเฅ€ เคฌเคšเคพ เคฐเคนเฅ‡ เคนเฅˆเค‚ เคฏเคน เคธเฅเคฎเคพเคฐเฅเคŸ เคชเฅเคฒเค—?

examhopeinfo@gmail.com December 21, 2025 0
Ghost Pairing Scam on Whatsapp
  • IT
  • Current Affairs
  • Tech News

เค•เฅเคฏเคพ เคนเฅˆ เคฏเคน GhostPairing Scam เค”เคฐ เคฌเคฟเคจเคพ เคชเคพเคธเคตเคฐเฅเคก เค”เคฐ เคธเคฟเคฎ เค•เฅ‡ เค•เฅเคฏเฅ‹เค‚ เคนเฅ‹ เคฐเคนเคพ เคนเฅˆ เคตเฅเคนเคพเคŸเฅเคธเคชเฅเคช เค…เค•เคพเค‰เค‚เคŸ เคนเฅˆเค•

examhopeinfo@gmail.com December 21, 2025 0
Copyright ยฉ All rights reserved for ExamHope. | MoreNews by AF themes.
Go to mobile version