离散数学关系的闭包
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离散数学知识点摘要:离散数学是计算机科学和数学的一个分支,它专注于非连续结构的研究。
本文旨在概述离散数学的核心知识点,包括集合论、逻辑、关系、函数、图论、组合数学和递归等。
1. 集合论- 集合的基本概念:集合是离散数学的基础,它是一组明确的、无重复的对象的集合。
- 集合运算:包括并集、交集、差集、补集等。
- 幂集:一个集合所有子集的集合。
- 笛卡尔积:两个集合所有可能的有序对的集合。
2. 逻辑- 命题逻辑:研究命题(声明的真值)和它们之间的关系,如合取、析取、否定等。
- 谓词逻辑:使用量词(如全称量词和存在量词)来表达更复杂的逻辑关系。
- 逻辑推理:包括直接证明、间接证明和归谬法等。
3. 关系- 关系的定义:一个集合到另一个集合的有序对的集合。
- 关系的类型:自反性、对称性和传递性等。
- 关系的闭包:在给定关系下,集合的最小闭包。
4. 函数- 函数的定义:一个集合到另一个集合的映射,每个元素有唯一的像。
- 函数的类型:单射、满射和双射。
- 复合函数:两个函数可以组合成一个新的函数。
5. 图论- 图的基本概念:由顶点(节点)和边组成的结构。
- 图的类型:无向图、有向图、连通图、树等。
- 图的算法:如最短路径、最小生成树、图的着色等。
6. 组合数学- 排列和组合:从n个不同元素中取出r个元素的不同排列和组合的数量。
- 二项式定理:描述了二项式的幂展开的系数。
- 生成函数:一种编码序列的方法,用于解决复杂的计数问题。
7. 递归- 递归定义:一个对象通过引用比自己更小的版本来定义。
- 递归函数:在计算机程序中,一个函数调用自身来解决问题。
结论:离散数学为理解和设计计算机系统提供了基础工具和理论。
它的知识点广泛应用于算法设计、数据结构、编程语言理论和数据库等领域。
掌握离散数学对于任何希望在计算机科学领域取得进展的人来说都是至关重要的。
本文提供了一个简洁的离散数学知识点概述,每个部分都直接针对一个主题,避免了不必要的背景信息和解释。
主要内容1.有序对与笛卡儿积2.二元关系(包括空关系, 恒等关系, 全域关系等)及其表示(关系矩阵, 关系图)3.关系的五种性质(自反性, 反自反性, 对称性, 反对称性, 传递性)4.二元关系的运算(定义域、值域、域、逆、合成、限制、像、幂)5.关系的三种闭包(自反闭包, 对称闭包, 传递闭包)6.等价关系和划分(包括等价类, 商集, 划分块等)7.偏序关系(包括哈斯图, 最大元, 最小元, 极大元, 极小元, 上界, 下界, 最小上界, 最大下界等)学习要求1.掌握:有序对及卡氏积的概念及卡氏积的性质2.掌握:二元关系, A到B的二元关系, A上的二元关系, 关系的定义域和值域, 关系的逆, 关系的合成, 关系在集合上的限制, 集合在关系下的象等概念, 掌握关系的定义域、值域、逆、合成、限制、像等的主要性质3.掌握:关系矩阵与关系图的概念及求法4.掌握:集合A上的二元关系的主要性质(自反性, 反自反性, 对称性, 反对称性, 传递性)的定义及判别法, 对某些关系证明它们有或没有其中的性质5.掌握:A上二元关系的n次幂的定义及主要性质6.掌握A上二元关系的自反闭包、对称闭包、传递闭包的定义及求法7.掌握:等价关系、等价类、商集、划分等概念, 以及等价关系与划分之间的对应8.掌握:偏序关系、偏序集、哈斯图、最大元、最小元、极大元、极小元、上界、下界、上确界、下确界等概念典型习题1.下列等式中哪些成立?哪些不成立?为什么?2.设A={1,2,3}, R={<x,y>|x,y∈A且x+3y<8}, S={<2,3>,<4,2>}, 求下列各式:3.说明下列关系是否是自反的、对称的、传递的或反对称的.4.设R是二元关系, 设S={<a,b>|存在某个c, 使得<a,c>∈R且<c,b>∈R}. 证明如果R是等价关系, 则S也是等价关系.5.设R是Z上的模n等价关系, 即x~y当且仅当x≡y(mod n), 试给出由R确定的Z的划分π.6.设A={2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,20}, R为整除关系, 求下列各题:。
离散数学及其应用重要名词中英对应以及重要概念解释与举例1 The Foundations: Logic and Proofs(逻辑与证明)1.1 Propositional Logic(命题逻辑)Propositions(命题)——declarative sentence that is either true or false, but not both.判断性语句,正确性唯一。
Truth Table(真值表)Conjunction(合取,“与”,and),Disjunction(析取,or,“相容或”),Exclusive(异或),Negation(非,not),Biconditional(双条件,双向,if and only if)Translating English Sentences1.2 Propositional Equivalences(命题等价)Tautology(永真式、重言式),Contradiction(永假式、矛盾式),Contingency(偶然式)Logical Equivalences(逻辑等价)——Compound propositions that have the same truth values in all possible cases are called logical equivalent.(真值表相同的式子,p<->q是重言式)Logical Equivalences——Page24Disjunctive normal form(DNF,析取范式)Conjunctive normal form(CNF,合取范式) 见Page27~291.3 Predicates and Quantifiers(谓词和量词)Predicates——谓词,说明关系、特征的修饰词Quantifiers——量词Ø Universal Quantifier(全称量词) "全部满足Ø Existential Quantifier(存在量词) $至少有一个Binding Variables(变量绑定,量词作用域与重名的问题)Logical Equivalence Involving QuantifiersNegating Quantified Expressions(量词否定表达:否定全称=存在否定,否定存在=全程否定) Translating from English into Logical Expressions(自然语句转化为逻辑表达)Using Quantifiers in System SpecificationsExamples from Lewis Carrol——全称量词与条件式(p->q)搭配,存在量词与合取式搭配。