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[数据结构与算法]离散数学期末复习

文章目录

二元关系

0:自反对称传递

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1:商集

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2:集合的划分

集合不含空集,两集合的交集也为空集,两集合的并集为A,则为A的一个划分。

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3:求等价关系

有多少种划分就有多少种等价关系

下图对应的都是恒等关系:

image-20211211122912729

4:等价关系的求证

若xy属于T则有xy属于R且yx属于r。

image-20211211123221765

5:偏序关系的求证,画哈斯图

如果R是自反的,反对称的和传递的,则R为A上的偏序关系。<A,《>

image-20211211124456575

6:偏序关系的最大元与最小元

最大元:找到最上面的一个元素与其他元素都有线段连接

最小元:找到元素要小于等于集合中的任何元素,且可比(有关系)

最大元与最小元的前提都是可比的,如果元素与元素之间没有关系,也就是不可比,则不是最大元与最小元。

下图中23不可比,所以都不是最小元

image-20211211125342562

7:偏序关系中的极大元与极小元。

孤立的点也可以叫极大元?

极大元:没有比极大元更大的元素,只需要找谁在最上面

极小元:没有比极小元更小的元素,只需要找谁在最下面

不需要满足可比性

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8:偏序关系的上界和上确界,下界下确界

比子集大的A中元素都为上界

大的恰到好处不能再少的,为上确界。

同时求上界与上确界需要满足可比,23不可比,所以3不能是上界

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下界:比子集小的A中元素都为下界

下确界:下的恰到好处,是下界中的最大

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题目:有空就做:

image-20211211132853148

image-20211211132904203

函数

一个x不能对应两个y

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1:函数的满射单射与双射

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2:函数的复合运算

<1,2>与<2,3>复合为<1,3>,<1,2>不能与<3,3>复合。

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3:反函数

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课后习题

image-20211211150400122

image-20211211150733943

image-20211211151826569

1:基本概念

如图e2的关联为v1与v2,关联数为2

无向图有共同边连接的两个顶点是相邻的

相邻:有向边的两个顶点之间是相邻的,但是必须一条边的终点是另一条边的起点,才能说两条边相邻。

image-20211211152743618

2:有向图和无向图的度数

无向图顶点度数的计算包括起始点和终点,无向图一条边算一度,但是如果是自环,则算两度

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3:握手定理

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4:出度序列与入度序列

image-20211222173152484

5:最大度与最小度

度数之和要为偶数

image-20211222173625735

6:判断数列是否可图化

1:一定为偶数,最大度小于等于n-1,不能为4,所以选d。

image-20211222174819239

7:无向完全图

定义:

image-20211229102410774

8:通路与回路

定义:顶点边顶点边的交替形式称为回路,没有孤立的点

第一个顶点与最后一个顶点相同为通路,有环且没有孤立 的顶点

image-20211229102652270

8:图的连通性

任何两个顶点联通

image-20211229103157467

image-20211229103400203

9:图的矩阵表示

行对应顶点个数,列对应边的个数。如果顶点重合关联次数为2,顶点不重合,关联次数为1.

image-20211229104049417

有向图的关联矩阵

image-20211229104357393

有向图的邻接矩阵

顶点到顶点边的条数

image-20211229104628436

根据矩阵求通路数

长度为1在A1中找长度为2在A^2中找

回路看对角线长度为1的元素

image-20211229123752303

可达矩阵

任何一个元素到达自身都是可达的,所以可达矩阵主对角线上的元素全为1

image-20211229125210577

image-20211229125247866

image-20211229125257656

image-20211229125306604

image-20211229125531316

欧拉图与哈密顿图

image-20211230165707758

image-20211230170012323

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哈密顿图

判断是否存在哈密顿通路:任意两个不相邻顶点的度数大于等于n-1

是否存在哈密顿回路:任意两个不相邻顶点大于n

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image-20211230190546886

最短路问题

图中有数字的图叫带权图。

长度就是指权。

image-20211230190757256

迪杰特斯拉算法。顶点到自身的距离看为0,顶点到不相邻点的距离看为∞,然后一直找相邻的距离最小的顶点。

注意是求V1到其余各点

image-20211230192600094

习题

image-20211230192619300

image-20211230192637817

image-20211230192647774

无向树:没有环,单连通。树叶:度数等于1的顶点。

平凡图:途中只有一个顶点且没有边

image-20211230193241192

无向树及其性质

image-20211230193650190

握手定理:所有顶点的度数之和等于边数的两倍。树的边数又等于顶点数减一

image-20211230194306981

最小生成树

无向图有生成树当且仅当G是连通图

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画最小生成树与权总和

image-20211230195307399

根数及其应用

基图:讲有向树的箭头省去就变成了无向树。根树就是树根。

v1是v5、v8的祖先,v5是v1的后代。

相邻则是父子关系。v8与v9是兄弟关系。

权总和:结点的权值乘以权重

image-20211230200132489

哈夫曼算法计算权重与权值。

image-20211230201440991

最佳前缀码

比如集合中的元素adc,在此集合中可找到a或ad则不能构成前缀码。

A选项中,aa与aaa矛盾。如果是aa找有没有单个a,如果是aba,找有没有单个ab,adc找有没有单个的a或ad

image-20211230202445594

最优二叉树与最佳前缀码

image-20211230203228503

题目

image-20211230203444360

image-20211230203530020

image-20211230203545145

image-20211230203608531

平面图

概念

二部图:上面的顶点必须与下面的所有顶点进行相连。

平面图:除了顶点之外没有边进行相交。如果通过将边往外拉可以不相交,依然可以称为平面图

k5代表顶点为5的完全图,k33代表顶点为3的完全二部平面图。

image-20211230204353734

性质

平面图所有面的次数之和等于边数的两倍。

image-20211230210542798

欧拉公式:连通平面图:

顶点数-边数+面数=2

image-20211230211737236

image-20211230212426529

练习题

image-20211230212446196

集合代数

基本概念

image-20211230212633989

image-20211230212745987

image-20211230212846748

对称差

(A-B)∪(B-A) ~A表示A的补集

image-20211230213703751

包含排斥定理

||表示元素的个数

image-20211230214150870

集合恒等式

image-20211230214239202

image-20211230214317832

image-20211230214420206

集合证明:

image-20211230215016175

习题:

image-20211230215038127

image-20211230215048492

命题逻辑

概念

image-20211230215212387

命题连接词

否定合取、析取、蕴涵(→)等价(??)

蕴含:前真后假才为假。等价,同时为0或同时为1为真。

命题符号化重点

排斥或

image-20211230222009351

image-20211230222321288

命题公式及其赋值

pqr都是既可以取0又可以取1,则都是命题变元。

成真赋值:真值为1 的时候pq的取值

成假赋值:真值为0的时候pq的取值。

image-20211230222624360

求成真赋值与成假赋值

优先顺序 () —— ∩ ∪ ? ??

image-20211231174636858

重言式与矛盾式

重言式:在各种情况下都为真为重言式也叫永真式。

矛盾式:在各种情况下取址均为假叫永假式也叫矛盾式。

不是矛盾式,则是可满足式。

image-20211231175136804

习题:

image-20211231175157969

image-20211231175214667

image-20211231175231813

命题逻辑等值演算

等值式

image-20211231175703567

常见等值式

image-20211231175920120

image-20211231180317733

一个例题

image-20211231180650952

image-20211231181738612

析取范式与合取范式

析取范式:由有限个简单合取式的析取构成的命题式。

合取范式:由简单析取式的合取构成的范式。

image-20211231182018678

求析取和合取范式

析取范式:只需要把式子化成括号里面都是合取,括号外面都是析取就可以啦。

image-20211231182312921

image-20211231183114105

主析取范式与主合取范式

极小项与最大项

image-20211231190645268

image-20211231191230684

image-20211231191716085

真值表法

image-20211231191914501

image-20211231192051681

例题

image-20211231192402693

连接词的完备集

image-20211231192624998

image-20211231192644564

image-20211231192657163

image-20211231192718986

谓词逻辑基本概念

谓词逻辑命题符号化

image-20211231193005702

image-20211231193425679

量词:全称量词与存在量词

image-20211231193738392

image-20211231193842650

有人登上月球

人和月球有交叉。如果时蕴含,则变成了,如果他是人则他一定登上过月球。

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存在量词用析取,全称量词用蕴含

image-20211231195011835

指导变元,约束出现

指导变元都约束出现。

image-20211231195220638

image-20211231195309337

谓词逻辑的永真与矛盾式

image-20211231195426777

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image-20211231195546936

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谓词逻辑等值式与置换规则

等值式

image-20211231200235489

公式:量词辖域收缩与扩张等值式

image-20211231200707460

量词分配等值式

image-20211231201119255

全称量词与合取搭配

消去存在量词加析取,消去全称量词加合取

image-20211231201455889

image-20211231201548123

image-20211231201652865

image-20211231202020337

谓词逻辑前束范式

将量词放在括号外

image-20211231202946051

image-20211231203337919

image-20211231203511078

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量词消去规则

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