离散数学抽象代数优秀课件

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离散数学ppt课件

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02
集合论基础
集合的基本概念
总结词
集合是离散数学中的基本概念, 是研究离散对象的重要工具。
详细描述
集合是由一组确定的、互不相同 的、可区分的对象组成的整体。 这些对象称为集合的元素。例如 ,自然数集、平面上的点集等。
集合的运算和性质
总结词
集合的运算和性质是离散数学中的重要内容,包括集合的交、并、差、补等基本运算,以及集合的确定性、互异 性、无序性等性质。
生,1表示事件一定会发生。
离散概率论的运算和性质
概率的加法性质
如果两个事件A和B是互斥的,那么P(A或B)等于P(A)加上 P(B)。
概率的乘法性质
如果事件A和B是独立的,那么P(A和B)等于P(A)乘以P(B) 。
全概率公式
对于任意的事件A,存在一个完备事件组{E1, E2, ..., En}, 使得P(Ai)>0 (i=1,2,...,n),且E1∪E2∪...∪En=S,那么 P(A)=∑[i=1 to n] P(Ai)P(A|Ei)。
工程学科
离散数学在工程学科中也有着重要的 应用,如计算机通信网络、控制系统 、电子工程等领域。
离散数学的重要性
基础性
离散数学是数学的一个重要分支 ,是学习其他数学课程的基础。
应用性
离散数学在各个领域都有着广泛的 应用,掌握离散数学的知识和方法 对于解决实际问题具有重要的意义 。
培养逻辑思维
学习离散数学可以培养人的逻辑思 维能力和问题解决能力,对于个人 的思维发展和职业发展都有很大的 帮助。
详细描述
邻接矩阵是一种常用的表示图的方法,它是 一个二维矩阵,其中行和列对应于图中的节 点,如果两个节点之间存在一条边,则矩阵 中相应的元素为1,否则为0。邻接表是一 种更有效的表示图的方法,它使用链表来存 储与每个节点相邻的节点。

离散数学PPT教学代数系统

离散数学PPT教学代数系统
在许多实际问题的研究中都离不开数学模型,而构造 数学模型就要用到某种数学结构,而抽象世代数研究 的中心问题就是一种很重要的数学结构--代数系统: 半群、群、格与布尔代数等等。计算科学的研究也离 不开抽象代数的应用:半群理论在自动机理论和形式 语言中发挥了重要作用;有限域理论是编码理论的数 学基础,在通讯中起过重要的作用;至于格和布尔代 数则更不用说了,是电子线路设计、电子计算机硬件 设计和通讯系统设的重要工具。另外描述机器可计算 的函数、研究算术计算的复杂性、刻画抽象数据结构、 描述作为程序设计基础的形式语义学,都需要抽象代 数知识。
试证:*,△满足吸收律
证明:x,y∈N,
x*(x△y)=max{x,min{x,y}}=x x≥y =x
∴*满足吸收律
x x<y
x△(x*y)=min{x,max{x,y}}=x x≥y =x
∴△满足吸收律
x x<y
12
§7.2 运算及其性质
6.等幂律 已知〈A,*〉,若x∈A,x*x=x 则称*
抽象代数学的主要内容是研究各种各样的代数系统。 它把一些形式上很不相同的代数系统,用统一的方法 描述、研究和推理,从而得到反映出它们共性的一些 本质的结论,然后再把这些结论应用到具体的代数系 统中。
3
抽象代数学在计算机中的应用
抽象代数的概念和方法也是研究计算科学的重要数学 工具。有经验和成熟的计算科学家都知道,除了数理 逻辑处,对计算科学最有用的数学分支学就是代数, 特别是抽象代数。抽象代数是关于运算的学问,是关 于计算规则的学问。
∴当且仅当x与k互质时,x有逆元
20
三、 逆元
2、逆元的性质
Th3: 对于可结合运算ο ,如果元素X有 左逆
元l,

《离散数学讲义》课件

《离散数学讲义》课件
离散概率分布的定义
离散概率分布是描述随机事件在有限或可数无限的可 能结果集合中发生的概率的数学工具。
离散概率分布的种类
常见的离散概率分布包括二项分布、泊松分布、几何 分布等。
离散概率分布的应用
离散概率分布在统计学、计算机科学、物理学等领域 都有广泛的应用。
参数估计和假设检验
参数估计
参数估计是根据样本数据推断总体参数的过 程,包括点估计和区间估计两种方法。
假设检验
假设检验是用来判断一个假设是否成立的统计方法 ,包括参数检验和非参数检验两种类型。
参数估计和假设检验的应 用
在统计学中,参数估计和假设检验是常用的 数据分析方法,用于推断总体特征和比较不 同总体的差异。
方差分析和回归分析
方差分析
方差分析是一种用来比较不同组数据的平均值是否存在显著差异 的统计方法。
《离散数学讲义》ppt课件
目 录
• 离散数学简介 • 集合论 • 图论 • 离散概率论 • 逻辑学 • 离散统计学 • 应用案例分析
01
离散数学简介
离散数学的起源和定义
起源
离散数学起源于17世纪欧洲的数学研 究,最初是为了解决当时的一些实际 问题,如组合计数和图论问题。
定义
离散数学是研究离散对象(如集合、 图、树、逻辑等)的数学分支,它不 涉及连续的变量或函数。
联结词:如与(&&)、或(||)、非(!)等,用 于组合简单命题。
03
04
命题公式:由简单命题通过联结词组合而 成的复合命题。
命题逻辑的推理规则
05
06
肯定前件、否定后件、析取三段论、合取 三段论等推理规则。
谓词逻辑
个体词
表示具体事物的符号。

离散数学 代数系统 ppt课件

离散数学 代数系统 ppt课件

1
33 0 1 2 8
代数系统举例
设A={1,2,3,4,6,12} A上的运算*定义为:a*b=|a-b| (1)写出二元运算的运算表; (2)<A,*>能构成代数系统吗?
9
解答
由运算表可知*运算在集合A上不封闭
所以: <A,*>不能构成代数系统
* 1 2 3 4 6 12
1 0 1 2 3 5 11
U=<I,+, > 证明:V=< m,+m, m >
满同态
g:I→Nm 对于所有的iI,有:
g(i)=(i)(modm)
32
证明
类型映射f定义为:f(+)=+m,f()=m (1)显然U=<I,+, >和V=< Nm,+m, m >同类型
(2)运算的象=象的运算
对任意的x,yI: g(x+y)=g(x) +m g(y) g(x y)=g(x) m g(y)
12
4、同类型的代数系统
V1=<S1,Ω1>:代数系统 类型映射 V2=<S2,Ω2>:代数系统 同元运算
存在一个双射函数f: Ω1 → Ω2 每一个ω∈Ω1和f(ω) ∈Ω2具有相同的阶 ωf V1和V2是同类型的代数系统
13
同类型的代数系统举例
V1=<Nm,+m , m > 和V2=<R,+, >是 同类型的代数系统吗?其中:
41
满同态举例(续)
(5)对“+”存在e=0,则: 对“+3”存在e=g(0)=0; (6)对“”存在e=1,则: 对“3”存在e=g(1)=1; (7)对“”存在零元=0,则: 对“3”存在零元=g(0)=0;

精品课程《离散数学》PPT课件(全)

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言1
为什么学习离散数学?
离散数学是现代数学的一个重要分支,是计算机科学与技术 的理论基础,所以又称为计算机数学,是计算机科学与技术 专业的核心、骨干课程。
它以研究离散量的结构和相互间的关系为主要目标,其研 究对象一般是有限个或可数个元素,因此它充分描述了计算 机科学离散性的特点。
离散数学是什么课?
真值为1
25
1.1 命题符号化及联结词
以下命题中出现的a是给定的一个正整数: (3) 只有 a能被2整除, a才能被4整除。
(4) 只有 a能被4整除, a才能被2整除。
解: 令r: a能被4整除, s: a能被2整除。 真值不确定 (3)符号化为 s r (4)符号化为 r s
真值为1
26
19
1.1 命题符号化及联结词
3.析取词 设p,q为二命题,复合命题“p或q” 称为p与q的析取式,记作p ∨ q,符号∨称 为析取联结词。 运算规则:
p 0 0 1 1 q 0 1 0 1 p∨q 0 1 1 1
20
1.1 命题符号化及联结词
析取运算特点:只有参与运算的二命题全为假时,运算结果才 为假,否则为真。 相容或:二者至少有一个发生,也可二者都发生 排斥或:二者只有一个发生,即非此即彼 例如: (1)小王爱打球或爱跑步。 设p:小王爱打球。 q:小王爱跑步。 则上述命题可符号化为:p ∨ q (2)张晓静是江西人或湖南人。 设p:江西人。 q:湖南人。 则上述命题就不可简单符号化为:p ∨ q 而应描述为(p∧ q) ∨( p∧q)(也可用异或联接词∨)

(1)星期天天气好,带儿子去了动物园; (2)星期天天气好,却没带儿子去动物园; (3)星期天天气不好,却带儿子去了动物园; (4)星期天天气不好,没带儿子去动物园。

离散数学代数结构部分演示精品PPT课件

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例5.2 设Q是有理数集合,*是Q上的二元 运算,对任意的a,b∈Q,a*b=a+ba·b,问运算*是否可交换。
解:因为 a*b=a+b-a·b=b+a-b·a=b*a, 所以运算*是可交换的。
7
5.1节 二元运算及其性质
➢定义5.1 设 S 为集合,函数 f : S S S 称 为 S 上的二元运算,简称为二元运算。
义两个二元运算*和★,对于任意 x,y∈N,有x*y=max(x,y), x★y=min(x,y),
验证运算*和★满足吸收律。
13
解:对于任意a,b∈N a*(a★b)=max(a,min(a,b))=a
a★(a*b)=min(a,max(a,b))=a 因此,*和★满足吸收律。
14
5.2节 二元运算中的特殊元素 1. 幺元 ➢定义5.7 设*是S上的二元运算,
23
2. 逆元 ➢定义5.9 设*是S上的二元运算,
24
例5.8 整数集Z上关于加法的幺元是0,对 任意的整数m,它关于加法的逆元是-m, 因为
25
➢定理5.5 设*是S上可结合的二元运算, e为幺元,如果S中元素x存在(关于运 算* )的逆元, 则必是惟一的。
所以对于可结合的二元运算,逆元是惟一的。
15
➢在自然数集N上加法的幺元是0,乘法 的幺元是1. 对于给定的集合和运算有的存在幺 元,有的不存在幺元。
16
17
➢ 定理5.1 设*是S上的二元运算, 如果S中存在关于运算*的)幺元, 则必是唯一的。
所以幺元是唯一的。
18
➢定理5.2 设*是S上的二元运算,
如果S中既存在关于运算*的左幺元 el ,
2 封闭性 集合S中任意的两个元素运算的结果都是 属于S的,就是说S对该运算是封闭的

《离散数学》代数系统--代数系统的基本概念 ppt课件

《离散数学》代数系统--代数系统的基本概念 ppt课件

解:(1) 封闭、可交换、等幂、幺元是b、无零元
b-1=b a-1=c c-1=a
(2) 封闭、不可交换、无等幂性、幺元是a、
无零元,d是左零元、
a-1=a b-1=b c-1=b b-1=c
23
P184
作业
(1)(2)
24
16
定理2:*是A上的二元运算,且在A中有关于*的左零元l和右零元 r,则l = r = ,且A中零元是唯一的。
证明:(1) r = l * r = l = (2) 设’也是A中关于*的零元,则 * ’= ’ 又∵ 是A中关于*的零元, ∴ * ’= ∴ = ’
定理3:设<A,*>是一个代数系统,且 | A |>1,若<A,*>中存在幺元e 和零元,则e ≠ 。 证明: 假设 = e ,则 对于A中任意元素,有x=e*x= *x= =e 即A中所有元素都是 ,也都是e,所有元素都相同, ∴ | A |=1 与已知矛盾,假设错 ∴e≠
例:代数系统<I,+>满足消去律。
11
代数系统的组成
N元运算法则
如+、-
×………
特异元素
如×中的1和0
代数载体
(集合:如实数集、整数集)
代数系统
12
4. 代数常元
幺元
定义3:设*是集合A上的二元运算 若elA,对于xA ,都有el*x=x,则称el为A中 关于运算*的左幺元; 若erA,对于xA ,都有x*er=x,则称er为A中 关于运算*的右幺元; 若eA,对于xA ,都有e*x=x*e=x,则称e为A 中关于运算*的幺元。
15
零元
定义4:设*是集合A上的二元运算 若lA,对于xA ,都有l*x=l ,则称l为A中关于运 算*的左零元; 若rA,对于xA ,都有x*r=r ,则称r为A中关于 运算*的右零元; 若A,对于xA ,都有*x=x*=,则称为A中关于 运算*的零元。

离散数学PPT【共34张PPT】

离散数学PPT【共34张PPT】
15
18.4 点着色
定义17.9 (1) 图G的一种点着色——给图G的每个顶点涂上一种颜色,
使相邻顶点具有不同颜色 (2) 对G进行k着色(G是k-可着色的)——能用k种颜色给G
的顶点着色 (3) G的色数(G)=k——G是k-可着色的,但不是(k1)-可着色
的.
16
关于顶点着色的几个简单结果
定理17.19 (G)=1当且仅当G为零图 定理17.20 (Kn)=n 定理17.21 若G为奇圈或奇阶轮图,则(G)=3,若G为偶阶轮 图,则(G)=4. 定理17.22 若G的边集非空,则(G)=2当且仅当G为二部图.
路径 (7) M的交错圈——由M与EM中的边交替出现构成的G中圈
上图中,只有第一个图存在完美匹配
8
可增广路径及交错圈
(1)
(2)
(3)
设红色边在匹配M中,绿色边不在M中,则图(1)中的两条路 径均为可增广的交错路径;(2)中的全不是可增广的交错路 径;(3)中是一个交错圈. 不难看出,可增广交错路径中,不在M中的边比在M中的边 多一条. 交错圈一定为偶圈.
立集 (3) 最大点独立集——元素最多的点独立集 (4) 点独立数——最大点独立集中的元素个数,记为0
(1)
(2)
在图中,点独立数依次为2, 2, 3.
(3)
2
极大独立集与极小支配集
定理18.1 设G=<V,E>中无孤立点,则G的极大点独立集都是 极小支配集. 证明线索: (1) 设V*为G的极大点独立集,证明它也是支配集.
定理17.28 偶圈边色数为2,奇圈边色数为3. 定理17.29 (Wn) = n1, n4. 定理17.30 二部图的边色数等于最大度. 定理17.31 n为奇数(n1)时,(Kn)=n;
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Evariste Galois
A drawing done in 1848 from memory by Evariste's brother. This is taken from a French stamp
7.2 代数结构及其性质
7.2.1 代数运算 例7.1 (1)设A={a,b,c}是一个非空集合, P(A)={φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c} ,{a,b,c}}
Niels Abel
A statue of Abel in Oslo
7.1 抽象代数概述
伽罗瓦, 是法国青年数学家, 其父亲是自由主义 思想家, 母亲亦受了良好教育, 中学时就对数学产生 强烈兴趣, 他两次投考巴黎综合技术学院而未被录取, 后进入巴黎高师学习, 提出“群”的概念。但其论文 未被数学家柯西、泊松等接受。跟大多数数学家不问 政治不同,伽罗瓦是一个非常激进的革命者,后因政 治原因入狱。最后与人决斗受伤而去逝。在其决斗前 几天, 写下了其主要研究成果, 直到40年后, 其成果 才被世人所接受。后有著名数学家评价说:“伽罗瓦 的去逝使数学的发展推迟了几十年”。从伽罗瓦的工 作以后,代数学结束了解方程的历史,进入研究新的 数学对象——群、环、域的抽象代数的发展阶段。
{a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c}
在P(A)上并∪运算的结果均在P(A)中
7.2 代数结构及其性质
7.2.1 代数运算
例7.1 (2) A={1,3,9,7},A上模10乘法*运算表如下
*
1

φ
{a} {b} {c} {a,b} {a,c} {b,c} {a,b,c}
φ
φ
{a} {b} {c} {a,b} {a,c} {b,c} {a,b,c}
{a}
{a} {a} {a,b} {a,c} {a,b} {a,c} {a,b,c} {a,b,c}
{b}
{b} {a,b} {b} {b,c} {a,b} {a,b,c} {b,c} {a,b,c}
3
9
7
1
1
3
9
7
3
3
9
7
1
9
9
7
1
3
7
7
1
3
9
B={0,1,2,3},B上模4加法+运算表如下
+
0
1
2
3
0
0
1
2
3
1
1
2
3
0
2
2
3
0
1
3
3
0
1
2
A上乘法*的结果在A中, B上加法+的结果在B中
7.2 代数结构及其性质
7.2.1 代数运算
例7.1
(3)设Mn(R)是全体n×n实矩阵的集合, 考虑Mn(R) 中普通的矩阵乘法*, 则对于任意两个n×n实 矩阵A、B, 根据矩阵乘法法则可得到Mn(R)中 惟一的一个n×n实矩阵C作为A乘B的结果。我 们记C=A*B。
抽象代数对计算机科学的发展有着重大的理 论和实践意义, 如在程序理论、语义学、数据结 构和编码理论, 以及逻辑电路设计的研究, 此外, 抽象代数还被广泛用于物理学、生物学以及社会 科学中。本章将探讨代数结构的数学描述以及一 般代数结构的基本性质。后续两章将深入讨论群、 布尔代数等典型的代数结构及其应用。
7.2 代数结构及其性质
上述示例中, 虽然是对不同集合给 出的不同运算, 但它们都具有这样一个 共同的特点:它们都是某个给定的集合 S(S分别为上述二例中的P(A)和Mn(R))中 的任意一个或一对有序取出的元素, 根 据这个法则可在S中找到惟一的一个元素 与之对应。由此, 我们可以抽象出在一 个集合上的二元代数运算的概念。
第7章 抽象代数概述
代数结构的判定与构造
代数结构关系:同态、同构
2. 代数结构及其性质 特殊关系:同余关系
3. 同态与同构
7.1 抽象代数概述
抽象代数的创始人是两位英年早逝的青 年数学家,阿贝尔与伽罗瓦。阿贝尔, 是挪威 青年数学家, 乡村牧师之子, 幼年丧父, 家贫。 多独创性成果, 但大都未受重视, 贫病而逝。 去逝后3天, 柏林大学寄来教授聘书, 让后人 叹息!后人曾评价说:“他工作不是为自己, 而是为他热爱的科学”。2001,在阿贝尔诞生 200周年之际,挪威王国政府宣布,设立面向 国际的“阿贝尔数学奖”。
7.2 代数结构及其性质
定义7.1 设S是一个非空集合。如果有一 个法则, 它对S中任意两个有序元素a与b, 在S中都有一个惟一确定的元素c与它们 对应, 则称这个法则是集合S中一个二元 代数运算。
7.2 代数结构及其性质
一般地,容易得到n元运算的定义:
设S是一个非空集合。如果有一个法则,它 对S中任意n个有序元素a1, a2, …, an, 在S中 都有一个惟一确定的元素d与它们对应, 则称这 个法则是集合S中一个n元代数运算。
离散数学抽象代数
本部分所要探讨的数学结 构是由集合上定义若干运 算而组成的系统——称为 代数系统(代数结构)。
抽象代数
主要内容
✓ 第7章 ✓ 第8章 ✓ 第9章
抽象代数 群 布尔代数
第7章 抽象代数
相对古典代数而言, 抽象代数也称为近世代 数(Modern Algebra), 由于其研究对象是由对象 集合及运算组成的数学结构,即代数结构, 因此, 抽象代数也被称为代数结构或代数系统。
{c}
{c} {a,c} {b,c} {c} {a,b,c} {a,c} {b,c} {a,b,c}
{a,b} {a,c} {b,c}
{a,b} {a,b} {a,b} {a,b,c} {a,b} {a,b,c} {a,b,c} {a,b,c} {a,c} {a,c} {a,b,c} {a,c} {a,b,c} {a,c} {a,b,c} {a,b,c} {b,c} {a,b,c} {b,c} {b,c} {a,b,c} {a,b,c} {b,c} {a,b,c}
根据上述定义,可以看到,如果这个法则 是S的一个代数运算,则该法则其实就是S上的 一个映射(或函数):Sn→S, n称为这个运算的 阶。对于集合S的一个n元运算f, 若(a1,a2,…, an)∈Sn在f下的像是c, 即f(a1,a2, …,an)→c, 则记为c=f(a1, a2, …, an)。
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