注:本文以陈莉、刘晓霞编著的《离散数学》(第三版) 这本书为教材。

速通

第一章 命题逻辑

命题逻辑注重 演算+推理(详见1.8)

异或、当且仅当

a⊕b <=> (¬a ∧ b) ∨ (a ∧¬b)
4C96202EAB4BB6D4A355F3E15ABF125D

9种联结词

第一章下面有详细介绍

真值表

会画就行,下面有例子

已知 主析取范式 求 主合取范式

求主析取范式:

  1. 列真值表
  2. 找出真值为 T 的项用 mn 表示并 V 起来

求主合取范式:
可以将主析取范式里没有的项用Mn表示然后∧起来

第五章 关系

等价关系

设R是集合X中的二元关系,若R是自反的、对称的、传递的,则R是等价关系。
在5.3

偏序关系

设R是集合X的二元关系,如果R是自反的、反对称的和可传递的,则称R是X中的偏序关系,通常用符号“≤”记偏序关系R。
在5.6

第八章 代数系统

同态概念、证明同态
同余关系

代数系统 概念

幺元

若 e∈U, ∀x∈U,
有 e*x=x(此时e为左幺元)
还有 x*e=x(此时e为右幺元)
则 e为幺元

逆元

若 ∃x-1∈U
使 x-1 * x = e(此时x-1为左逆元)
还使 x * x-1 = e(此时x-1为右逆元)
则 x-1 为逆元

代数系统

非空集合A和若干运算fn组成的U
U = <A,f1, f2 ……>

代数系统的 同态

代数系统的 同余关系

代数系统的 商代数

第九章 半群与群

半群

有逆元、含幺元、满足结合律

子群

第十章 环与域

子环

环的同态

第十一章 格与布尔代数

偏序(书151页) :自反、反对称、可传递

用偏序集定义的格

用代数系统定义的格

第十二章 图的基本概念

度和顶点

有向图中
任意顶点v,以v为起点的边的条数称为v的出度
任意顶点v,以v为终点的边的条数称为v的入度
v的出度与入度之和为度(PS:个人理解就是这个点连了几条边)

度为奇数的顶点为奇顶点,为偶数则偶顶点。

G=<点,边,映射>

G = <V, E, φ>称为无(有)向图

  1. V是一个非空有限集合,它的元素称为顶点或者结点。
  2. E是一个与V不相交的有限集合,它的元素称为无(有)向边。
  3. φ: E->V&V (E->VxV) 是映射

子图

简单图

不含自环和重边的图称为简单图

完全图

每对顶点之间都有一条无向边的简单图,称为无向完全图
每对顶点之间都有一对方向相反的有向边的简单图,称为有向完全图
1656690212099

路径与循环

第十三章 欧拉图与哈密顿图

欧拉图与哈密顿图的判定

欧拉图

哈密顿图

第十四章 树、二分图与平面图

无向树:不含 基本循环(书297页) 的无向连通图
有向树:无向树的边带箭头就成有向树了

生成树

避圈法、破圈法

最优树

二分图

偶循环长度就是二分图
(PS:好像点能分成上下两部分,每条边分别连一个上面的点和一个下面的点,但不是连在同一面的点)
下图(a)是无向二分图,(b)是无向完全二分图
1656691101283

平面图

可嵌入平面 —> 可平面图 --无相交边–> 平面图

欧拉公式

设G是含n个顶点、m条边和k个面的连通平面图
则有 n-m+k=2

第一章 命题逻辑

1.1命题及联结词

1.命题的概念

所谓命题,就是指具有真假意义陈述句,且真或假二者必居其一,也只居其一。约定用大写英文字母表示命题。

2.命题的真值及命题的表示

命题是能够分辨真假的陈述句,把命题的“真”或“假”称为命题的 “真值”,分别用T(True)和F(False)表示。

3.联结词

下面介绍常用的五种联结词:

(1)合取 联结词(∧)

合取联结词,记作"∧",也称为“与”。

(2)析取 联结词(V)

析取联结词,记作“V”,也称为“或”。

(3)否定 联结词(¬)

否定联结词,记作“¬”,也称为“非”。

(4)如果则 联结词(→)

也可称为条件联结词。将P和Q联结起来,记作“P→Q”,读作“如果P,则Q”。

(5)当且仅当 联结词(↔)

由真值表可知,当且仅当P和Q真值相同,“P↔Q”的真值才是T。双条件联结词也称为同或。

1.2命题公式及命题公式的翻译

1.命题变元

前面我们约定用大写英文字母表示命题,如果用P表示一个抽象的命题,而不是一个具体的命题时,就称它为命题变元。
由于命题变元可以表示任何命题,故其真值无法确定。

2.命题公式

若A和B是命题变元,则其为命题公式,那么(A∧B)、(AVB)、(A→B)、(A↔B)都是命题公式,且为二元命题公式。由此可以推广出三元…n元命题公式的定义。

3.命题公式的符号化

例1.2.1:(1)他既聪明又用功 (2)他虽然聪明但不用功
解    P:他聪明。 Q:他用功。
		则有:(1) P∧Q  (2) P∧¬Q

1.3公式的等价性

若对命题公式A和B,所有真值组合都相同,则称公式A等价于公式B,记作A⇔B
例如:B→A与¬A→¬B,列出其真值表

A B B→A ¬A→¬B
T T T T
T F T T
F T F F
F F T T

可以看到他们在任意A与B的真值组合中,得到的真值都是相同的,则B→A与¬A→¬B是等价的。

基本等价公式

公式 名称
¬¬P⇔P 双重否定律
PVP⇔P, P∧P⇔P 等幂律
(PVQ)VR ⇔ PV(QVR)
(P∧Q)∧R ⇔ P∧(Q∧R) 结合律
PVQ ⇔ QVP, P∧Q ⇔ Q∧P 交换律
PV(Q∧R) ⇔ (PVQ)∧(PVR)
P∧(QVR) ⇔ (P∧Q)V(P∧R) 分配律
PV(P∧Q) ⇔ P
P∧(PVQ) ⇔ P 吸收律
¬(PVQ) ⇔ ¬P∧¬Q
¬(P∧Q) ⇔ ¬PV¬Q 德·摩根律
PVF ⇔ P, P∧T ⇔ P 同一律
PVT ⇔ T, P∧F ⇔ F 零律
PV¬P ⇔ T, P∧¬P ⇔ F 补余律

1.4蕴含式

当且仅当A→B是一个永真式时,称A蕴含B,记作A⇒B。

基本蕴含公式

公式 名称
P∧Q ⇒ P, P∧Q ⇒ Q 化简式
P ⇒ PVQ, Q ⇒ PVQ 附加式
¬P ⇒ P→Q
Q ⇒ P→Q
¬(P→Q) ⇒ P
¬(P→Q) ⇒ ¬Q
P∧(P→Q) ⇒ Q 假言推论
¬Q∧(P→Q) ⇒ ¬P 拒取式
¬P∧(PVQ) ⇒ Q 析取三段论
(P→Q)∧(Q→R) ⇒ P→R 假言三段论
(PVQ)∧(P→R)∧(Q→R) ⇒ R 两难推论

1.6对偶

设A是只含有与或非的公式,如果将A中的∧换成V,V换成∧,T换成F,F换成T,得到公式A*,称为A的对偶公式。
定理:如果A等价于B,则A* 等价于 B*

1.7范式

概括:
T - 极小项(∧) - 主析取范式(极小项V极小项)
F - 极大项(V) - 主合取范式(极大项∧极大项)

极小项

P∧Q, P∧¬Q, ¬P∧Q, ¬P∧¬Q

极大项

PVQ, PV¬Q, ¬PVQ, ¬PV¬Q

1.8命题演算的推理理论

直接推理

P规则:使用题目中给的一个条件
T规则:由上面推理过程的某几个步骤由基本等价式或基本蕴含式推出

CP规则

比直接推理多出P(假设前提),即题目目标要推出P→Q时可将P作为条件引入推理,最终推出Q,最后一步推出的Q为CP规则。

间接证法

先令要推出的目标的非作为假设前提,最后推出一个矛盾式,则证明目标的非不成立,即推出目标。

第二章 谓词逻辑

2.1谓词、量词、个体域

用A表示“是个大学生”,A是谓词。
用c表示张华,用e表示李凯,则A©,A(e)表示他们是大学生。其中c和e是客体,A©是原子命题的谓词形式,它是命题。但若x代表任何一个人,A(x)则不是命题,因为我们无法判断其真假。

(∃x)A(x) 和 (∀x)A(x)是命题。

2.6谓词演算的推理理论

1.推理规则

(1)US规则(全称规定规则)(ES规则用完再用)

(∀x)A(x) ⇒ A(y)

(2)ES规则(存在规定规则)(做题时先用!!!)

(∃x)A(x) ⇒ A(y)

(3)EG规则(存在推广规则)(题目快做出来时用)

A(y) ⇒ (∃x)A(x)

(4)UG规则(全称推广规则)(题目快做出来时用)

A(y) ⇒ (∀x)A(x)

第五章 关系

5.1关系的概念

序偶

两个固定次序的个体组成的序列,记作<x,y>。
<x,x>也是一个序偶。

笛卡尔乘积

例:设A={a,b}, B={0,1}, C={∅}

A X B = {<a,0>,<a,1>,<b,0>,<b,1>};
B X A = {<0,a>,<0,b>,<1,a>,<1,b>};

5.2二元关系的表示及其性质

二元关系的性质

设R是集合X中的二元关系

自反

若对任一x∈X,都有xRx,即<x,x>∈R,则称R是自反的。

反自反

若对任一x∈X,都有xRx,即<x,x>R,则称R是反自反的。

对称

若对任一对x,y∈X,每当<x,y>∈R时都有<y,x>∈R,则称R是对称的。

反对称

若对任一对x,y∈X,若xRy且yRx,则必有x=y,则称R是反对称的。

传递

若对任意x,y,z∈X,每当xRy且yRz时,就有xRz,则称R是对称的。

5.3等价关系与划分

等价关系

设R是集合X中的二元关系,若R是自反的、对称的、传递的,则R是等价关系

等价类

设R是集合X中的等价关系,对于任一确定的x∈X,均可作一个X的子集 ([x]R) 称为由x生成的R等价类:
[x]R = {y | (y∈X) ∧ (xRy)};

商集

设R是非空集合X中的等价关系。由X的各元素生成的R等价类构成的集合{[x]R | x∈X},称为X关于R的商集,记作X/R

覆盖(每个子集可相交)

设X是非空集合,A={A1,A2, … , Am} 且令 Ai并起来等于X,则A是X的覆盖。

划分(每个子集不可相交)

在覆盖的基础上,每个Ai不相交。

5.4相容关系与覆盖

设R是X中的二元关系,如果R是自反的对称的,则称R是相容关系。

5.5关系的运算

关系的合成运算

设R是从集合X到集合Y的关系,S是从集合Y到集合Z的关系,则RS称为R和S的合成关系。
定义为:
RS={<x,z>|(x∈X)∧(z∈Z)∧存在y使得(y∈Y∧<x,y>∈R∧<y,z>∈S)};

5.6偏序关系

偏序关系 定义

设R是集合X的二元关系,如果R是自反的、反对称的和可传递的,则称R是X中的偏序关系,通常用符号“≤”记偏序关系R。

例:设A={2,3,6,8,12,16,24,32},R是A中的整除关系,R={<x,y>|x∈A ∧ y∈A ∧ x|y},其中|为整除符号。试证明R是偏序关系
解:
(1)对A中任意的x,因x|x,所以<x,x>∈R,即R是自反的。
(2)对A中任意的x,y,若<x,y>∈R,<y,x>∈R,即x|y且y|x,则有y=pqy,因y≠0,所以pq=1,即p=q=1,所以x=y。
(3)对A中任意x,y,z,若<x,y>∈R,<y,z>∈R,即x|y且y|z

Q.E.D.