离散数学(第一讲)
离散数学第一章第一节

PQ PQ PQ PQ
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111源自(1.B,2.AD,3.AD)
6、本讲小结
1、命题是客观上能判明真假的陈述句。当命题为真 时,称命题的真值为“真”;否则,说命题的真值为 “假”。命题一般用大写英文字母表示。表示命题的符 号叫命题标识符。当命题标识符表示不确定命题时称为 命题变元。
7、 练习
1、设P:天热。Q:我去游泳。R:我在家读书。则 命题“如天热,我去游泳,否则在家读书。”的符号化 结果是( )。
A.(PQ)(PR) C.(PQ)(PR) B.(PQ)(PR) D.(PQ)(PR)
2、设X:我上街。Y:我有空闲时间。则命题“我上 街,仅当我有空闲时间。”的符号化结果是( )。
A.XY B.YX C.XY D.YX
3、设X:我上街。Y:我有空闲时间。则命题“除非我 有空闲时间,否则我不上街。”的符号化结果是( )。
A.XY B.YX C.XY D.YX
练习答案
第一讲 作业
P8 3,4c,5bf,6bdgh
定义5 双条件联结词
设P,Q为二命题,复合命题“P当且仅 当Q”称为P与Q的双条件命题,记作 PQ。叫双条件联结词,也记作iff 。 PQ为真当且仅当P,Q真值相同。
例如,2+2=5当且仅当雪是黑的。 设P: 2+2=5 。Q:雪是黑的。
则原命题表示为:PQ。
例5 分析下列各命题的真值: (1) 如果2+2=4,当且仅当3是奇数。 (2) 如果2+2=4,当且仅当3不是奇数。 (3) 如果2+2≠4,当且仅当3是奇数。 (4) 如果2+2≠4,当且仅当3不是奇数。
离散数学_第一讲

离散数学—常见题型解析及模拟题 傅彦 (2004 )
2013年8月6日
9
Chapter 1
命题逻辑(1)
数理逻辑
数理逻辑(Mathematical Logic):研究演绎推理的一门学科;
即为命题间的推理 主要研究内容是推理,特别着重于推理过程是否正确;它不 是研究某个特定的语句是否正确,而是着重于语句之间的 关系。 主要研究方法:采用数学的方法来研究推理; 数学方法就是引进一套符号体系的方法,所以数理逻辑又叫 符号逻辑(Symbolic Logic)。
离散数学学习指导与习题解析 耿素云 (2005.3)
离散数学及其应用(Discrete Mathematical and Its Applications) (原书第5版) Kenneth Rosen著 袁崇义 屈婉玲 等译 机 械工业出版社(2007.6) 应用离散数学 方景龙 (2005.8) 王毅刚 编著 人民邮电出版社
2013年8月6日
7
Chapter 1
命题逻辑(1)
学习方法
对所学的课程内容先预习; 对所学的课程内容中的重点和难点认真进行复习; 认真做好习题; 多看一些课外参考书。
2013年8月6日
8
Chapter 1
命题逻辑(1)
参考资料
屈婉玲 高等教育出版社(2004.4)
屈婉玲 高等教育出版社
离散数学(修订版) 耿素云
2013年8月6日
3
Chapter 1
命题逻辑(1)
离散数学的特点
2)能行性: 计算机算题是老老实实的,一个问题能在计算机上解决, 即能将此问题解决的每个步骤,一步一步地清楚的表达出 来,而且要在有限步内完成这个问题。反映在离散数学上, 即离散数学所研究的问题均是能行的。(一个问题要是有 解,就要给出此解的具体解法) 离散数学的这个特征,使它与一般的数学区别开来。如 传统的数学分析以及以数学分析为基础的各数学分支,如 微分方程,实变函数,复变函数等均是研究连续变量的问 题。又如,一般数学重非常重视解的存在性问题以及解的 表示方式,对解的算法根本不予考虑或考虑很少。
离散数学讲义(第1章)

1-2 联结词(续)
例:P:上海是一个大城市。 P:上海并不是一个大城市。 或 P:上海是一个不大的城市。
这两个命题具有相同的含义,因此用 同一个符号表示。
17
1-2 联结词(续)
P与 P的真值关系:
P
T F
PHale Waihona Puke F T否定是一个一元运算。
18
1-2 联结词(续)
(2)合取 设P,Q是两个命题,新命题“P并且Q”是 一个复合命题,称为命题P,Q的合取。记作: P∧Q 如:P:北京是中国的首都。 Q:北京是一个故都。 P∧Q:北京是中国的首都并且是一个 故都。
5
趣味逻辑数学题-巧猜围棋子
用数理逻辑学方法解题
P表示:“棋子为白色” Q表示:“甲说的是真话” 数理逻辑运算符: (非),(与),(或)
问题答案:S=(PQ)(PQ)
6
第一篇
数理逻辑
7
数理逻辑
数理逻辑是用数学方法来研究推理 过程的科学。主要是指引进一套符 号体系的方法,因此数理逻辑一般 又叫符号逻辑。 基本内容是:命题逻辑(演算)和 谓词逻辑(演算)。
22
1-2 联结词(续)
P∨Q的真值关系:
P T T F F Q T F T F P∨Q T T T F
析取是一个二元运算。
23
1-2 联结词(续)
注意:析取联结词∨与汉语中的“或”的意义不 完全相同。汉语中的“或”既可以表示“排斥 或”,也可以表示“可兼或”。
例如: P:今天晚上我在家看电视或去剧场看戏。 Q:他可能是100米或400米赛跑的冠军。
28
1-2 联结词(续)
在命题演算中,五个联结词的含义由真值表唯一确定。
离散数学课件第一章(第1讲)

3)区分“可兼或”与“不可兼或(异或,排斥或)” 析取联结词为可兼或 例如: 灯泡有故障或开关有故障。 今天下雨或打雷。 以上例句均为可兼或。
“不可兼或”表示为:▽ (异或),当P和Q均为“T”时, 则P异或Q为“F”。
P
Q
P▽Q
F
F
F
F
T
T
T
F
T
T
T
F
例: 他通过电视看杂技或到剧场看杂技。 他乘火车去北京或乘飞机去北京。
§1 命题与命题联结词
1 命题
《定义》: 具有唯一值的陈述句叫命题。 讨论定义:
(1)命题的值: 命题值可以是真的,也可以是假的,但不能同时 既为真又为假。
(2)命题的真假值表示: 命题中所有的“真”用“T ” 或“ 1”表示 命题中所有的“假”用“F ”或 “0 ”表示。
(3)命题分类: ⅰ)原子命题:一个命题,不能分解成为更简单的命题。
(2) 合取词(“合取”、 “与”运算) 1) 符号 “Λ” 设P,Q为两个命题,则PΛQ称P与Q的合取, 读作: “P与Q” “P与Q的合取” “P并且Q”
2) 合取运算真值表
P Q PΛ Q
FF
F
FT
F
TF
F
TT
T
QΛP F F F T
注: ①当且仅当P和Q的真值均为 T ,则PΛQ 的真值 为 T 。否则,其真值为 F 。
第一篇 数理逻辑
逻辑:通常指人们思考问题,从某些已知条件出发推出合 理的结论的规律。 数理逻辑:用数学方法来研究推理的规律。包括命题逻辑 和谓词逻辑。 数理逻辑研究方法:采用一套数学的符号系统来描述和处 理思维的形式和规律。
第一章 命题逻辑
§1.命题与命题联结词 §2.命题公式与真值表 §3.命题公式的翻译 §4. 等价式与蕴含式 §5.对偶与范 式 §6.命题逻辑的推理理论 §7.其他联结词
离散数学课件第一章.ppt

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31
且 n=max(i,j); (c) A=BC, 其中 B,C 的层次及 n 同(b); (d) A=BC, 其中B,C 的层次及 n 同(b); (e) A=BC, 其中B,C 的层次及 n 同(b). (3) 若公式A的层次为k, 则称A为k层公式.
例如 公式 A=p, B=p, C=pq, D=(pq)r,
E=((pq) r) (rs)
分别为0层,1层,2层,3层,4层公式.
16
公式赋值
定义1.8 设p1, p2, … , pn是出现在公式A中的全部命题变项, 给p1, p2, … , pn各指定一个真值, 称为对A的一个赋值或解释. 若使A为1, 则称这组值为A的成真赋值; 若使A为0, 则称这组
基本要求 深刻理解各联结词的逻辑关系, 熟练地将命题符号化 会求复合命题的真值 深刻理解合式公式及重言式、矛盾式、可满足式等概念 熟练地求公式的真值表,并用它求公式的成真赋值与成假
赋值及判断公式类型 24
练习1
1. 将下列命题符号化 (1) 豆沙包是由面粉和红小豆做成的. (2) 苹果树和梨树都是落叶乔木. (3) 王小红或李大明是物理组成员. (4) 王小红或李大明中的一人是物理组成员. (5) 由于交通阻塞,他迟到了. (6) 如果交通不阻塞,他就不会迟到. (7) 他没迟到,所以交通没阻塞. (8) 除非交通阻塞,否则他不会迟到. (9) 他迟到当且仅当交通阻塞.
2
命题概念
例1 下列句子中那些是命题? (1) 2是有理数. (2) 2 + 5 = 7.
(3) x + 5 > 3. (4) 你去教室吗? (5) 这个苹果真大呀! (6) 请不要讲话! (7) 2050年元旦下大雪.
离散数学第四章(第1讲)

第四章 二元关系
§1 序偶与笛卡尔积 §2 关系及其表示 §3 关系的性质 §4 关系的运算 §5 等价关系与划分 §6 相容关系与覆盖 §7 偏序关系
§1 序偶与笛卡尔乘积
1 序偶 《定义》由二个具有给定次序的客体所组成的序列
称为序偶。记作〈x,y〉 例:X—Y二维平面上的一个点的坐标〈x,y〉就
是一个序偶。
说明: (1)在序偶中二个元素要有确定的排列次序。 若ab时,则〈a,b〉〈b,a〉 若〈x,y〉=〈a,b〉(x=a y=b) (2) 多重序元: 三元组:〈〈x,y〉,z〉 =〈x,y,z〉 n元组: 〈〈〈〈x1,x2〉,x3〉…〉,xn〉= 〈x1,…,xn〉
ran R={a,b,c,d}
FLD R={1,2,3,4,a,b,c,d}
4.关系和笛卡尔乘积 笛卡尔乘积的任何子集都可以定义一种二元关系。 例:X={1,2,3,4},Y={1,2}
X Y {1,1 ,1,2 , 2,1 , 2,2 , 3,1 , 3,2 , 4,1 , 4,2 }
S1={<x,y>|x X yYx ≤ y}={<1,1><1,2><2,2>}
2 笛卡尔乘积 《定义》设A,B为二个任意集合,若序偶的第 一个成员(左元素)是A的一个元素,序偶的 第二个成员(右元素)是B的一个元素,则所 有这样的序偶构成的集合称为A和B的笛卡尔乘 积。
记作:A B={〈x,y〉|(xA)(yB)}
离散数学第1讲

30
第一章 命题逻辑基本概念——第1讲
以上5种最基本、最常用、最重要的联结词可以组 成一个集合{,∨,∧ ,ר,},成为一个联 结词集,其运算的优先级为:,∨,∧,ר,, 对于同一级者,先出现者先运算。参见课本 第9页,基本复合命题的真值表。 例1.7:令p:北京比天津人口多。 q:2+2=4。 r:乌鸦是白色的。 求下列符合命题的真值: (1)((רp∧q)∨(p∧q))r (2)(q∨r)(pרr)
1) 这朵花多好看呀! 不是命题,感叹句 2) 请你关上门! 3) 全体立正!
不是命题,祈使句 不是命,祈使句
4) 明天是否开大会? 不是命题,疑问句
5) 你听懂了吗?
不是命题,疑问句
11
第一章 命题逻辑基本概念——第1讲
例:凡是悖论都不是命题。
1) 我正在说谎。
不是命题,悖论
由真推出假,又由假推出真的陈述句称为悖论, 都不是命题。
命题的分类
简单/原子命题:由不能再分解为更简单的 陈述句的陈述句构成。 如上例中的命题。 复合命题:由简单命题通过联结词联结而 成的陈述句。 如下例。
16
第一章 命题逻辑基本概念——第1讲
例:将下面这段陈述句中所出现的原子命题符号化,并指出 它们的真值,然后再写出这段陈述。 2 是有理数是不对的;2是偶素数;2或4是素数;如果2 是素数,则3也是素数;2是素数当且仅当3也是素数。 解:这段陈述句中出现5个原子命题,将它们分别符号化为: p: 是有理数; q:2是素数; r:2是偶数; 2 s:3是素数; t:4是素数。 将原子命题的符号代入上面陈述中: 非p; q并且r; 如果q,则s; q当且仅当s。(半形式 化的语言)。 形式语言:完全由符号所构成的语言。
离散数学课件ppt课件

例1.7 令 P : 北京比天津人口多 Q:22 4 R : 乌鸦是白色的
求下列复合命题的真值:
1P Q P Q R 2Q R P R 3P R P R
解 P,Q,R的真值分别为1,1,0。容易算出 (1)、(2)、(3)的真值分别为1,1,0。
2.在自然语言中,“如果P,则Q”中的前件P与后件Q往 往具有某种内在联系。而在数理逻辑中,P与Q可以无任何内 在联系。
3.在数学或其它自然科学中,“如果P,则Q”往往表达 的是前件P为真,后件Q也为真的推理关系。但在数理逻辑中, 作为一种规定,当P为假时,无论Q是真是假,P→Q均为真。 也就是说,只有P为真Q为假这一种情况使得复合命题P→Q为 假。
PQ 的真值定义为 PQ为真当且仅当P, Q同真值 因此, P, Q一真一假时, P Q为假。
复合命题P Q的真值表: P
0 0 1 1
Q
P Q
0
1
1
0
0
0
1
1
例1.6 将下列命题符号化,并指出它们的真值:
3如 两 圆O1 , O2的面积相等,则它们的半径相等;反之亦然. 4当王小红心情愉快时,她就唱歌;反之当她唱歌时,
真值为真的命题称为真命题;真值为假的命题为假命题。
说明:
1. 命题必须是陈述性语句,而不能是疑问句、命令句、 感叹句等;
2. 命题语句或者为真或者为假,二者必取其一,即命 题的真值是唯一的
判断句子是否为命题的标准: (1)陈述句 (2)有唯一的真值
例1 判断下列句子是不是命题: (1) 4是素数。
第一部分 数理逻辑
离散数学第一章PPT课件

R 0 1 0 1 0 1 0 1
Assignments(作业)
第30页: 4
1.3 公式分类与等价式
1.3.1 公式分类 1.3.2 等价公式(等值演算) 1.3.3 基本等价式----命题定律 1.3.4 代入规则和替换规则 1.3.5 证明命题公式等价的方法
1.3.1 公式分类
定义1.13 设A是一个命题公式,对A所有可能的解释: (1)若A都为真,称A为永真式或重言式。
(2)若A都为假,称A为永假式或矛盾式。
(3)若至少存在一个解释使得A为真,称A为可满足式。
例1 从上一节真值表可知,命题公式(PQ)(P∨Q)为 重言式,(PQ)∧Q为矛盾式,PQ)∧R为可满足式。
注: 1、 永真式必为可满足式,反之则不然;永真式的否定是永 假式,反之亦然; 2、 决定一个公式是否是一个永真式、永假式或可满足式有 三种方法:真值表法(适用于变元少而简单的公式)、求主范
1.否定词(negation connective )﹁
定义1.4 复合命题“非P”称为命题P的否定,记作
P,读作非P。 P为真当且仅当P为假。
例3 设 P:离散数学是计算机专业的核心课程, 则 P:离散数学不是计算机专业的核心课 程。
2.合取词(conjunction connective )∧
命题符号化的目的在于用五个联结词将日 常语言中的命题转化为数理逻辑中的形式命题, 其关键在于对自然语言中语句之间的逻辑关系 以及命题联结词的含义要有正确的理解,使用 适当的联结词: (1)确定语句是否是一个命题;
(2)找出句中连词,用适当的命题联结词表
示。
Assignments(作业)
第30页: 3(偶数小题)
定义1.12 设A是含有n个命题变元的命题 公式,将命题公式A在所有赋值之下取值的情 况汇列成表,称为A的真值表( truth table )。 为列出一个公式的真值表,我们约定: ①命题变元按字典序排列;②对公式的每个 解释,以二进制从小到大列出;③当公式较 复杂时,可先列出子公式的真值,最后列出 所给公式的真值。
离散数学第八章第1讲课件.ppt

B
C
例:
一个3阶有向图的度序列是2,2,4,入度序列是
2,0,2,出度序列是
.
定理3:在任何有向图中,所有结点的入度和等于所有结点 的出度之和。
证:因为每一条有向边必对应一个入度和出度,若一个 结点具有一个入度或出度,则必关联一条有向边,所以, 有向图中各结点入度和等于边数,各结点出度和也是等 于边数,因此,任何有向图中,入度之和等于出度和。
A
最大度,记为:△(G)=max{d(v)| vV} B
E
最小度,记为:δ(G)=min{d(v)| vV}
D
C
定理1 (握手定理) :每个图中,结点度数的总和等于边 数的两倍。即
deg(v) 2 E
vV
证:∵每条边必关联两个结点,而一条边给于关联的每 个结点的度数为1。 故上述定理成立。
例:在一次10周年同学聚会上,想统计所有人握手的 次数之和,应该如何建立该问题的图论模型?
如下图,(a)和(b)互为补图。
v1
v1
v2
v5
v4
v3 (a)
v2 v3
v5 v4 (b)
例:对于n阶简单无向图G,若其边数为m,试计算G 的补图 的边数。
(12)子图:设图G =<V,E>,如果有图G=<V,E>, 且EE,VV,则称 G 为 G 的子图。
如下图, =<V,E>及图G=<V,E>,如果存在一双射函 数g:vi→vi且e=(vi,vj)是G的一条边,当且仅当 e=(g(vi ),g(vj))是 G 的一条边,则称G与G同 构,记作G≌G。
两个图同构的充要条件是:两个图的结点和边分别存在 着一一对应的关系,且保持关联关系。
《离散数学》完整课件

第三节 复合关系与逆关系
本节讨论关系的复合运算与逆运算极其 性质;主要考虑了下列问题:
1.关系的复合是否满足交换律、结合律、 关系的复合对于集合的并(交)是否有分 配律;
2.关系的复合运算与逆运算在关系图和 关系矩阵上的反应;
3.关系的复合运算与关系的逆运算之间 的运算规律.
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11 2021/6/7
|A|<|B|三条中有且仅有一条成立;
2.Bernstein定理:设A,B是两个集合,若|A|≥|B| 且|A| ≤ |B|,则集合A,B等势;
3.设A是任意集合,P(A)为A的幂集,则P(A)的基 数大于A的基数.
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23 2021/6/7
本章小结
本章的主要内容有:集合的等势、有限 集与无限集、可数集与不可数集、较为 常见的集合的基数等.集合的基数反映了 集合的元素的多少,它是集合的一种性 质,一种与该集合等势的集合构成的集 合族的共同性质.
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17 2021/6/7
第九节 复合映射与逆映射
映射的复合就是关系的复合,须注意的是 复合的次序,主要内容有:
1.映射的复合具有结合律,但不符合交换律; 2.区分了左逆与右逆;给出里左逆、右逆
与单射、满射之间的关系; 3.可逆与左、右逆之间的关系.
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18 2021/6/7
本章小结
1.本节首先给出了公式的蕴涵关系的三个等价定 义,及蕴涵关系具有的性质,给出了15个基本蕴 涵式;
2.把蕴涵概念推广,得到公式的逻辑结果的定义;
3.为了研究推理,还引进演绎的概念;
4.用实例说明推理方法.
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30 2021/6/7
第六节 形式演绎
离散数学课件第一章

图的连通性
04
CHAPTER
逻辑基础
命题逻辑中的基本概念包括命题、真值和逻辑运算,通过这些基本概念可以表达和推理复杂的命题关系。
命题逻辑在计算机科学、人工智能、自动化等领域有广泛应用,是形式化方法的重要基础。
命题逻辑是研究命题之间关系的逻辑分支,主要涉及命题的否定、合取、析取、蕴含等基本运算。
命题逻辑
详细描述
集合的运算包括并集、交集、差集等。并集是指两个或多个集合合并为一个新的集合,包含所有元素;交集是指两个或多个集合中共有的元素组成的集合;差集是指从一个集合中去掉另一个集合中的元素后剩余的元素组成的集合。这些运算在离散数学中有着广泛的应用。
总结词
集合的运算
集合的基数是指集合中元素的个数,通常用大写字母表示。
鸽巢原理
THANKS
感谢您的观看。
集合论
图论是研究图(由节点和边构成的结构)的数学分支,它广泛应用于计算机科学和工程学科。
图论
逻辑是离散数学的另一个重要分支,它研究推理的形式和规则,是计算机科学和人工智能的基础。
逻辑
组合数学是研究计数、排列和组合问题的数学分支,它在计算机科学和统计学中有重要的应用。
组合数学
离散数学的研究内容
02
CHAPTER
离散数学课件第一章
目录
绪论 集合论基础 图论基础 逻辑基础 组合数学基础
01
CHAPTER
绪论
离散数学是研究离散对象(如集合、图、树等)的数学分支,它不涉及连续的量或函数。
离散数学的定义
离散数学的起源
离散数学的特点
离散数学的起源可以追溯到古代数学,如欧几里得几何和数论。
离散数学强调结构、关系和组合,而不是连续性和微积分。
(完整版)离散数学电子教材1(可编辑修改word版)

第1 章命题逻辑逻辑是研究人的思维的科学,包括辩证逻辑和形式逻辑。
辩证逻辑是研究反映客观世界辩证发展过程的人类思维的形态的。
形式逻辑是研究思维的形式结构和规律的科学,它撇开具体的、个别的思维内容,从形式结构方面研究概念、判断和推理及其正确联系的规律。
数理逻辑是用数学方法研究推理的形式结构和推理的规律的数学学科。
所谓的数学方法也就是用一套有严格定义的符号,即建立一套形式语言来研究。
因此数理逻辑也称为符号逻辑。
数理逻辑的基础部分是命题逻辑和谓词逻辑。
本章主要讲述命题逻辑,谓词逻辑将在第2 章进行讨论。
1.1命题及其表示1.1.1命题的基本概念数理逻辑研究的中心问题是推理(Inference),而推理就必然包含前提和结论,前提和结论都是表达判断的陈述句,因而表达判断的陈述句就成为推理的基本要素。
在数理逻辑中,将能够判断真假的陈述句称为命题。
因此命题就成为推理的基本单位。
在命题逻辑中,对命题的组成部分不再进一步细分。
定义1.1.1 能够判断真假的陈述句称为命题(Proposition)。
命题的判断结果称为命题的真值,常用T(True)(或1)表示真,F(False)(或0)表示假。
真值为真的命题称为真命题,真值为假的命题称为假命题。
从上述的定义可知,判定一个句子是否为命题要分为两步:一是判定是否为陈述句,二是能否判定真假,二者缺一不可。
例1.1.1 判断下列句子是否为命题(1)北京是中国的首都。
(2)请勿吸烟!(3)雪是黑的。
(4)明天开会吗?(5)x+y=5。
(6)我正在说谎。
(7)9+5≤12 。
(8)1+101=110 。
(9)今天天气多好啊!(10)别的星球上有生物。
解在上述的十个句子中,(2)、(9)为祈使句,(4)为疑问句,(5)、(6)虽然是陈述句,但(5)没有确定的真值,其真假随x、y 取值的不同而有改变,(6)是悖论(Paradox)(即由真能推出假,由假也能推出真),因而(2)、(4)、(5)、(6)、(9)均不是命题。
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一、离散数学介绍
离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科,是现代数学的一个重要分支。
它在各学科领域,特别在计算机科学与技术领域有着广泛的应用,同时离散数学也是计算机专业的许多专业课程,如程序设计语言、数据结构、操作系统、编译技术、人工智能、数据库、算法设计与分析、理论计算机科学基础等必不可少的先行课程。
通过离散数学的学习,不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法,为后续课程的学习创造条件,而且可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力,为将来参与创新性的研究和开发工作打下坚实的基础。
离散数学常常被分成三门课程进行教学,即集合论与图论、代数结构与组合数学、数理逻辑。
其中各部分内容在本书中又有如下涉及:
1.集合论部分:集合及其运算(3.1)、二元关系(3.2)与函数(3.5)、自然数及自然数集、集合的基数注:集合这个概念比较了解,在数学上,基数(cardinal number)也叫势(cardinality),指集合论中刻画任意集合所含元素数量多少的一个概念。
这是康托尔在1874年~1884年引入最原始的集合论(现称朴素集合论)时, 给出的基数概念。
他最先考虑的是集合{1,2,3} 和 {2,3,4},它们并非相同,但有相同的基数。
那何谓两个集合有相同数目的元素?
康托尔的答案,是所谓一一对应,即把两个集合的元素一对一的排起来,若能做到,两个集合的基数自然相同。
这个答案虽然简单,却起到了革命性的作用,因为用相同的方法即可比较任意集合,包括无穷集合的大小。
2.图论部分(第5章):图的基本概念、欧拉图与哈密顿图、树、图的矩阵表示、平面图、图着色、支配
集、覆盖集、独立集与匹配、带权图及其应用3.代数结构部分(第6、7章):代数系统的基本概念、半群与独异点、群、环与域、格与布尔代数4.组合数学部分:组合存在性定理、基本的计数公式、组合计数方法、组合计数定理
组合数学在本书中没有介绍,而关于组合数学的问题却是十分有趣的,可以供大家思考一下。
组合数学中的著名问题
∙计算一些物品在特定条件下分组的方法数目。
这些是关于排列、组合和整数分拆的。
∙地图着色问题:对世界地图着色,每一个国家使用一种颜色。
如果要求相邻国家的颜色相异,是
否总共只需四种颜色?这是图论的问题。
∙船夫过河问题:船夫要把一匹狼、一只羊和一棵白菜运过河。
只要船夫不在场,羊就会吃白菜、
狼就会吃羊。
船夫的船每次只能运送一种东西。
怎样把所有东西都运过河?这是线性规划的问
题。
∙中国邮差问题:由中国组合数学家
∙管梅谷教授①
∙提出。
邮递员要穿过城市的每一条路至少一次,怎样行走走过的路程最短?这不是一个NP完全
问题,存在多项式复杂度算法:先求出度为奇数
的点,用匹配算法算出这些点间的连接方式,然
后再用欧拉路径算法求解。
这也是图论的问题。
∙任务分配问题(也称婚配问题):有一些员工要完成一些任务。
各个员工完成不同任务所花费的时
间都不同。
每个员工只分配一项任务。
每项任务
只被分配给一个员工。
怎样分配员工与任务以使
所花费的时间最少?这是线性规划的问题。
∙如何构作幻方。
幻方,有时又称魔方(该称呼现一般指立方体的魔術方塊)或纵横图,由一组排放在正方形中的整数组成,其每行、每列以及两条对角线上的数之和均相等。
在中国古典文献中记载了洛书
的传说:公元前23世纪大禹治水之
时,一只巨大的神龟出现于黄河支流
洛水中,龟甲上有9种花点的图案,
分别代表这9个数,而3行、3列以
及两对角线上各自的数之和均为
15,世人称之为洛书。
中国汉朝的数术记遗中,称之为九宫算,又叫九宫图
南宋数学家杨辉著《续古摘奇算法》把类似于九宫图的图形命名为纵横图,书中列举3、4、5、6、7、8、9、10阶幻方。
其中所述三阶幻方构造法:“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出,戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足”,比法国数学家Claude Gaspar Bachet 提出的方法早三百余年。
5.数理逻辑部分(第2章):命题逻辑、一阶谓词演算、消解原理。
二、虽说离散数学是一门新兴的学科,伴随着计算机而进一步发展,但她的各个分支却都历史悠久。
数学推理与逻辑之间,有着密切的联系,早在两千多年前的古希腊,就有了逻辑学的萌芽。
不过那时的逻辑称为古典逻辑,属于哲学的范畴。
数理逻辑诞生于十九世纪中叶,源于古典逻辑。
群论诞生于十九世纪二十年代,由法国天才数学家伽罗华创立。
有趣的是,他创立群论的目的是为了解决高次方程求根问题,如果他知道群论与现代的计算机学科联系如此紧密,一定会惊叹不已。
图论最早起源于一些数学游戏,相信对数学感兴趣的同
学一定都听说过哥尼斯堡的七桥问题。
(P115)图论与几何不同,几何讨论图的长短大小,而图论是讨论图的边和顶点之间的位置关系,正因为如此,莱布尼兹②
把她称为“位置几何学”。
图论的问题非常有趣,往往答案很简单,但却非常非常难以想到。
集合论起源于十六世纪末期,开始是为了追寻微积分的坚实基础,后来,德国的数学家康托教授发表了一系列有关集合论的文章,奠定了集合论的基础,集合论也从此发展起来。
现在,集合论已经渗透到泛函、概率、函数论等各门学科。
组合数学就是大家从高中开始学的排列组合,它与古典概率论的联系也非常紧密。
三、如何学好离散数学
离散数学的定义和定理多,要求学生对于知识点的记忆要“准确、全面、完整”。
另外,离散数学的方法性比较强,要求学生强加练习,熟悉不同的解题方法。
四、小结
离散数学的简介
①上海市人。
1957年毕业于华东师范大学数学系。
历任山东师范大学讲师、副教授、教授、校长,从事运筹学及其应用的研究,对最短投递路线问题的研究取得成果。
②戈特弗里德·威廉·凡·莱布尼茨(Gottfriend Wilhelm von Leibniz,1646.7.1.—1716.11.14.)德国最重要的自然科学家、数学家、物理学家、历史学家和哲学家,一个举世罕见的科学天才,和牛顿(1643
年1月4日—1727年3月31日)同为微积分的创建人。
他博览群书,涉猎百科,对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。