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)
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:
- 列真值表
- 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
群
有逆元、含幺元、满足结合律
子群
第十章 环与域
环
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。
图
G=<点,边,映射>
G = <V, E, φ>称为无(有)向图
- V是一个非空有限集合,它的元素称为顶点或者结点。
- E是一个与V不相交的有限集合,它的元素称为无(有)向边。
- 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
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
树
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
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的陈述句,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={∅}
解
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是自反的和对称的,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R。S称为R和S的合成关系。
定义为:
R。S={<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.