NJUPT《 离散数学 》
一)考试说明
二)考前复习
【考试真题1】
【考试真题2】
[ 考点复习 ]
1、数理逻辑
2、二元关系与格伦
3、图论
4、代数系统
[ 本学期作业 ]
三)学习笔记
第一章 命题逻辑
- 命题,表示法
- 联结词
(课后习题)
- 命题公式,翻译
(课后习题)
- 真值表,等价公式
- 重言式,蕴含式
(课后习题)
- 对偶式,范式
- 推理理论
① 直接证法
③ CP 规则
② 间接证法 / 反证法
第二章 谓词逻辑
- 谓词,表示法
一般地说,命题由主语和谓语两部分组成
- 命题函数,量词
简单命题函数:一个谓词、一些客体变元组成的表达式
全称量词:∀(任意)
存在量词:∃(存在)
- 谓词公式,翻译
① 原子公式:A (x1, x2, ... , xn),x1, x2, ... , xn 是客体变元
③ 翻译
② 谓词公式:A (x),A (x, y),A (f(x), y) 等等
若 A 是谓词公式,x 是 A 的变元,则 ┐A,(∀x),(∃x) 也是谓词公式
若 A、B 都是谓词公式,则 (A∧B),(A∨B),(A→B),(A⇄B) 也是谓词公式
- 变元的约束
A) 概念
B)例题
作用域:∀、∃ 后面的公式
作用变元:∀、∃ 后面的 x
约束变元:作用域中的作用变元,称约束出现
自由变元:除了作用域中的作用变元,称自由出现
- 等价式,蕴含式
① 量词与联结词
┐(∀x) P(x) ⇔ (∃x) ┐P(x)
┐(∃x) P(x) ⇔ (∀x) ┐P(x)
② 量词的作用域
((∀x) A(x)→B) ⇔ (∃x) (A(x)→B)
((∃x) A(x)→B) ⇔ (∀x) (A(x)→B)
(B→(∀x) A(x)) ⇔ (∀x) (B→A(x))
(B→(∃x) A(x)) ⇔ (∃x) (B→A(x))
- 前束范式
- 推理理论
① 全称指定规则(US):若 (∀x) P(x),则 P(c)
例如:若全人类是傻子,则某个人是傻子
② 全称推广规则(UG):若 P(x),则 (∀x) P(x)
例如:若每个人是傻子,则全人类是傻子
③ 存在指定规则(ES):若 (∃x) P(x),则 P(c)
例如:若全人类存在傻子,则某个人是傻子
④ 存在推广规则(EG):若 P(c),则 (∃x) P(x)
例如:若某个人是傻子,则存在人类是傻子
第三章 集合与关系
- 集合
A)集合的表示
B)集合的运算
子集、真子集、空集 Ø、全集 E、幂集 P
① 集合相等的充要条件是集合互为子集
② 若集合 A 有 n 个元素,则幂集元素个数:2^n
- 序偶,笛卡尔积
- 关系,关系表示
A)关系,关系表示
域:FLD R = dom R ∪ ran R C)笛卡尔积 X × Y 的子集 R 称作 X 到 Y 的关系
任一序偶的集合确定了一个二元关系 R
任一序偶〈 x, y 〉可记作〈 x, y 〉∈ R 或 xRy
B)前域,值域,域
前域:dom R = { x | (∃ y) (〈 x, y 〉∈ R) }
值域:ran R = { y | (∃ x) (〈 x, y 〉∈ R) }
① 子集 X × Y 叫 X 到 Y 的全域关系,子集 ∅ 叫 X 到 Y 的空关系
② Ix 是 X 上的二元关系,若 Ix = {〈 x, x 〉| x ∈ X } , 则称 Ix 为 X 上的恒等关系
③ 若 Z、S 是 X 到 Y 的两个关系,则它们的交、并、补、差仍是 X 到 Y 的关系
D)关系的性质
- 复合关系,逆关系
A)复合关系
R 为 X 到 Y 的关系,S 为 Y 到 Z 的关系,R S 称为复合关系
∨ 代表逻辑加,0 ∨ 0 = 0,0 ∨ 1 = 1,1 ∨ 0 = 1,1 ∨ 1 = 1
∧ 代表逻辑乘,0 ∧ 0 = 0,0 ∧ 1 = 0,1 ∧ 0 = 0,1 ∧ 1 = 1
B)逆关系
R 为 X 到 Y 的二元关系,若将 R 每一序偶的元素顺序互换,得到逆关系 Rc
① (R1 ∪ R2)c = R1c ∪ R2c
② (R1 ∩ R2)c = R1c ∩ R2c
③ (A × B)c = B × A
④ (R1 - R2)c = R1c - R2c
⑤ R 为 X 到 Y 的关系,S 为 Y 到 Z 的关系,则 (R S)c = Sc Rc
⑥ R 为 X 上的二元关系,R 对称 ⇔ R = Rc
R 为 X 上的二元关系,R 反对称 ⇔ R ∩ Rc ⊆ Ix
- 闭包运算
A)闭包
R 为 X 到 Y 的二元关系,若满足 R ⊆ R'
R' 自反 / 对称 / 可传递,且对于任何自反 / 对称 / 可传递的 R''
R ⊆ R'’ 就有 R‘ ⊆ R'’,则称 R‘ 为 R 的闭包,记作 r(R) , ( s(R) , t(R) )
B)定理
( R 是含有 n 个元素的集合 X 上的二元关系 )
① r (R) = R ∪ Ix
② s (R) = R ∪ Rc
③ t (R) = R1 ∪ R2 ∪ R3 ∪ ...
④ ∃ k ≤ n,t (R) = R1 ∪ R2 ∪ ... ∪ Rk
⑤ rs (R) = sr (R) ,rt (R) = tr (R) ,st (R) ⊆ ts (R)
- 集合的划分和覆盖
例:A = { a, b, c }
覆盖:S1 = { {a, b}, {a, c} } 、S2 = { {a}, {a, b}, {b, c} }
划分:G = { {a, b}, {c} }
最小划分:G1 = { {a, b, c} } ,最大划分:G2 = { {a}, {b}, {c} }
- 等价关系,等价类
A)等价关系
B)等价类
R 为定义在集合 A 上的一个关系
若 R 是自反的、对称的、传递的,则 R 称为等价关系
R 为集合 A 上的一个等价关系
∀ a∈A,等价类 [ a ] R = { x∈A , <a,x> ∈ R } C)商集
R 为集合 A 上的一个等价关系 ,商集 A / R = { [ a ] R | a ∈ A }
- 序关系
A)偏序关系
R 是集合 A 上的一个关系
若 R 满足自反性、反对称性、传递性,则称 R 为 A 上的偏序关系
B)盖住关系
< A, ≤ > 是一个偏序集合,若 x,y 属于 A,
x ≤ z ,z ≤ y ,则称元素 y 盖住 x
记 COV A = {<x,y> | x,y 属于 A; y 盖住 x}
C)链与反链
< A, ≤ > 是一个偏序集合,若 A 的子集满足每两个元素都有关系,则称这个子集为链
< A, ≤ > 是一个偏序集合,若 A 的子集满足每两个元素都没有关系,则称这个子集为反链
D)极大 (小) 元与最 (小) 元,下 (确) 界与上 (确) 界
第五章 代数结构
- 代数系统的引入
① 对于集合 A,从 An 到 B 的映射,称为集合 A 上的 n 元运算
若 B ⊆ A,则称该 n 元运算是封闭的
② 非空集合 A 与若干在其定义上的运算 f1, f2, ... , fn
所组成的系统称为代数系统,记作 < A , f1 , f2 , ... , fn >
- 运算性质
- 半群
- 群与子群
- 交换群与循环群
1)若群 < G , * > 中运算 * 可交换,则称其为交换群(阿贝尔群)
2)设 < G , * > 是群
① 满足 (a * b) * (a * b) = (a * a) * (b * b) ⇔ 它是交换群
② 若 G 中任意元素都是 a 的幂,则称其为循环群,称 a 为生成元
③ 任何一个循环群都是交换群