計算機專業基礎 離散數學基礎知識

2021-10-04 16:30:28 字數 2358 閱讀 7296

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集合論 問題

集合及其運算 圖論

近世代數

數理邏輯

集合論成了數學各分支的基礎,也是電腦科學非常重要的基礎知識。它的起源可追溯到16世紀末,主要是對數集進行了卓有成效的研究。但集合論實際發展是由19世紀70年代德國數學家康托(g. cantor)在無窮序列和分析的有關課題的理論研究中創立的。康托對具有任意特性的無窮集合進入了深入的**,提出了關於基數、序數、超窮數和良序集等理論,奠定了集合論的深厚基礎。因此,康托被譽為集合論的創始人。但隨著集合論的發展,以及它與數學哲學密切聯絡所作的討論,在20世紀初,出現了許多似是而非、自相矛盾的悖論,如康託悖論、羅素(russell)悖論,有力衝擊了或者說動搖了集合論的發展。由此,激發許多數學家、哲學家為克服這些矛盾建立了各種公理化集合論體系。

問題1:畢業舞會問題

畢業舞會上,小夥子與姑娘跳舞,已知每個小夥子至少與乙個姑娘跳過舞,但未能與所有姑娘跳過。同樣地,每個姑娘也至少與乙個小夥子跳舞,但也未能與所有的小夥子跳過舞。

證明1:在所有參加舞會的小伙與姑娘中,必可找到兩個小夥子和兩個姑娘,這兩個小夥子中的每乙個只與這兩個姑娘中的乙個跳過舞,而這兩個姑娘中的每乙個也只與這兩個小伙中的乙個跳過舞。

問題2:在至少有兩個人的團隊裡,總有兩個人在此團隊裡有相同個數的朋友?

在樸素集合論體系中,「集合」是集合論中的乙個原始概念,我們知道在歐氏幾何中對點、線不加定義,在樸素集合論中「集合」不能嚴格定義。

通常把一些互不相同的東西放在一起所形成的整體就叫做乙個集合。構成集合的每乙個東西,稱為該集合的乙個元素。

康托(cantor)   2023年所給的「集合」定義:把若干確定的有區別的(不論是具體的或抽象的)事物合併起來,看作乙個整體,就稱為乙個集合,其中各事物稱為該集合的元素。

常用大寫英文本母a,b,c,...表示集合,用小寫英文本母a,b,c,...,表示集合中的元素。

如果x是集合a的元素,就說x屬於a,記為x∈a;如果x不是集合a的元素,就說x不屬於a,記為x∉a。

(1)互異性:集合中的元素是各不相同的。

(2)無序性:集合中的元素不規定順序。      

(3)確定性:對於乙個集合a來說,某一物件x或者是集合a的元素,或者不是,兩者必居其一。      

(4)任意性:集合的元素可以是具體的,也可以是抽象的;集合的元素可以是集合。

列舉法:列出集合中的全體元素,元素之間用逗號分開,然後用花括號括起來。

描述法:當集合a是具有某種性質p的元素全體時,我們往往用下面的形式表示a。

a=集合間的關係:子集、真子集、包含、相等、空集∅。

以集合為元素的集合稱為集族。

集合s的所有子集(包括空集ø和s本身)形成的集族稱為s的冪集,並記為2^s,或記為p(s)。

為了求出給定集合a的冪集,首先求出a的元素個數由少到多的所有子集,再將它們組成集合即可。

設集合s的元素個數|s|=n(n為自然數),則|p(s)|=| 2^s|=2^n。

2^ø=     

就乙個問題來說,常稱包含所考慮問題的所有集合的集合s,稱為該問題的全集。

容斥原理

抽屜原理

對映、單射、雙射、滿射

二元關係、全關係、空關係、恒等關係、逆關係、整除關係、模n同餘

自反、反自反、對稱、反對稱、傳遞

合成、冪運算、閉包(傳遞閉包、自反閉包、對稱閉包、自反傳遞閉包)

等價關係、等價類、劃分、商集、

偏序關係、全序關係、哈斯圖、上界下界、最大元素最小元素、上確界下確界、極大元素極小元素

圖論是數學的乙個分支,它以圖為研究物件。圖是由若干給定的點和連線兩點的線所構成。其中,用點代表事物,用連線兩點的線表示相應兩個事物間具有的特定關係。

圖論起源於18世紀,文字記載最早出現於瑞士數學家尤拉(l.euler)2023年的論著中,關於解決哥尼斯堡七橋問題。

無向圖、有向圖、子圖、同構、連通性、割點、橋、通道、迴路、連通度、割集

尤拉圖

哈密頓圖、旅行商問題

最短路問題、樹、平面圖、偶圖與匹配

群、子群、變換群、置換群、迴圈群、子群的陪集、群的同態、環、子環、格、子格、布林代數

《面向電腦科學的數理邏輯》

命題邏輯

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