- •Введение
- •1. Элементы теории множеств
- •1.1. Основные понятия и определения теории множеств
- •1.2. Операции над множествами и их свойства. Диаграммы Эйлера-Венна
- •1.3. Мощность множества
- •1.4. Взаимно однозначное соответствие между множествами
- •1.5. Счетные и несчетные множества
- •Задачи и упражнения
- •2. Элементы теории отношений
- •2.1. Бинарные отношения. Свойства отношений
- •2.2. Отношение эквивалентности и разбиения
- •2.3. Отношения порядка. Диаграмма Хассе
- •Задачи и упражнения
- •3.Функции, отображения и операции
- •4. Элементы теории графов
- •4.1. Основные понятия и определения теории графов
- •4.2. Типы графов
- •4.3. Матричные представления графов
- •4.5. Операции над графами
- •4.6. Метрические характеристики графа. Расстояние в графах
- •Затем, изымая степень, соответствующую вершине , получим
- •4.8. Достижимость и связность
- •4.8.1. Основные определения
- •4.8.2. Матрицы достижимостей
- •4.8.3. Нахождение сильных компонент
- •Алгоритм нахождения сильных компонент графа можно описать следующей последовательностью шагов
- •Таким образом, сильные компоненты графа можно находить по следующему алгоритму.
- •4.8.4. Базы и антибазы
- •4.9. Независимые и доминирующие множества
- •4.9.1. Нахождение всех максимальных независимых множеств
- •Опишем алгоритм нахождения всех максимальных независимых множеств вершин графа.
- •4.10. Покрытия и раскраски
- •4.11. Деревья, остовы и кодеревья
- •4.11.1. Основные определения
- •4.11.2. Алгоритм построения остова неорграфа
- •4.11.4. Обходы графа по глубине и ширине
- •Доказательство.
- •4.11.5. Упорядоченные и бинарные деревья
- •4.12. Эйлеровы циклы. Гамильтонов контур
- •4.12.1. Метод Флёри построения эйлерова цикла
- •Матрица м данного графа имеет вид
- •4.12.3. Алгебраический метод выделения гамильтоновых путей и контуров
- •4.13. Плоские и планарные графы
- •4.13.1. Формула Эйлера
- •4.13.2. Критерии анализа планарности
- •4.13.3. Алгоритм укладки графа на плоскости
- •Задачи и упражнения
- •5. Комбинаторика
- •5.1. Перестановки
- •5.2. Перестановки с неограниченными повторениями
- •5.3. Размещения
- •5.4. Сочетания
- •5.5. Сочетания с повторениями
- •5.6. Производящие функции для сочетаний
- •5.7. Производящие функции для перестановок
- •5.8. Циклы перестановок
- •Общее число дубликатов
- •5.9. Принцип включений и исключений
- •Почему появился ?
- •Задачи и упражнения
- •6. Алгебра высказываний
- •6.1. Операции над высказываниями
- •6.2. Правила записи сложных формул
- •6.3. Таблицы истинности
- •6.4. Равносильность формул
- •6.5. Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы
- •6.5.1. Алгоритм приведения пф к нормальным формам
- •6.5.2. Аналитический способ приведения к сднф
- •6.5.3. Табличный способ приведения к сднф
- •6.5.4. Табличный способ приведения к скнф
- •6.6. Логическое следствие
- •Задачи и упражнения
- •7. Разрешимые и неразрешимые проблемы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Заключение
Цель преподавания математики в вузе, где ведется подготовка специалистов, - ознакомить студентов с основами математического аппарата, необходимого для решения теоретических и практических задач; привить студентам умение самостоятельно изучать учебную литературу по математике и ее приложениям; развить логическое и алгоритмическое мышление и повысить общий уровень математической культуры; развить навыки математического исследования прикладных вопросов и умение сформулировать задачу на математическом языке.
Библиографический список
Емеличев В.А., Мельников О.И. Лекции по теории графов. М.: Наука, 1990. 384 с.
Кристофидес Н. Теория графов: алгоритмический подход. М.: Мир, 1978. 432 с.
Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. М.: Мир, 1974. 520 с.
Судоплатов С.В., Овчинникова Е.В. Элементы дискретной математики. М.: ИНФРА-М, 2002. – 280 с.
Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. СПб.: Питер, 2001. 304 с.
Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. М.: Изд-во МАИ, 1992. 262 с.
Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.: Наука, 1979. 272 с.
Лавров И.А., Максимова Л.Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов. М.: Наука, 1984. 240 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ |
3 |
|||
1. |
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ |
5 |
||
|
1.1. |
Основные понятия и определения теории множеств |
5 |
|
|
1.2. |
Операции над множествами и их свойства. Диаграммы Эйлера-Венна |
11 |
|
|
1.3. |
Мощность множества |
17 |
|
|
1.4. |
Взаимно однозначное соответствие между множествами |
18 |
|
|
1.5. |
Счетные и несчетные множества |
19 |
|
|
|
Задачи и упражнения |
23 |
|
2. |
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОШЕНИЙ |
24 |
||
|
2.1. |
Бинарные отношения. Свойства отношений |
24 |
|
|
2.2. |
Отношение эквивалентности и разбиения |
29 |
|
|
2.3. |
Отношение порядка. Диаграмма Хассе |
32 |
|
|
|
Задачи и упражнения |
37 |
|
3. |
ФУНКЦИИ, ОТОБРАЖЕНИЯ И ОПЕРАЦИИ |
39 |
||
4. |
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ГРАФОВ |
44 |
||
|
4.1. |
Основные понятия и определения теории графов |
45 |
|
|
4.2. |
Типы графов |
48 |
|
|
4.3. |
Матричные представления графов |
53 |
|
|
4.4. |
Представление графов в ЭВМ |
56 |
|
|
4.5. |
Операции над графами |
59 |
|
|
4.6. |
Метрические характеристики графа. Расстояние в графах |
63 |
|
|
4.7. |
Графы с заданной последовательностью степеней |
65 |
|
|
4.8. |
Достижимость и связность |
70 |
|
|
|
4.8.1. |
Основные определения |
70 |
|
|
4.8.2. |
Матрицы достижимостей и контрдостижимостей |
73 |
|
|
4.8.3. |
Нахождение сильных компонент |
77 |
|
|
4.8.4. |
Базы и антибазы |
82 |
|
4.9. |
Независимые и доминирующие множества |
84 |
|
|
|
4.9.1. |
Нахождение всех максимальных независимых множеств |
87 |
|
4.10. |
Покрытия и раскраски |
94 |
|
|
4.11. |
Деревья, остовы и кодеревья |
101 |
|
|
|
4.11.1. |
Основные определения |
101 |
|
|
4.11.2. |
Алгортм построения остова неорграфа |
105 |
|
|
4.11.3. |
Кратчайшие остовы |
108 |
|
|
4.11.4. |
Обходы графа по глубине и ширине |
112 |
|
|
4.11.5. |
Упорядоченные и бинарные деревья |
115 |
|
4.12. |
Эйлеровы циклы. Гамильтонов контур |
117 |
|
|
|
4.12.1. |
Метод Флери построения эйлерова цикла |
120 |
|
|
4.12.2. |
Метод перебора Робертса и Флореса для построения гамильтоновых путей и контуров |
121 |
|
|
4.12.3. |
Алгебраический метод выделения гамильтоновых путей и контуров |
123 |
|
4.13. |
Плоские и планарные графы |
126 |
|
|
|
4.13.1. |
Формула Эйлера |
127 |
|
|
4.13.2. |
Критерии анализа планарности |
129 |
|
|
4.13.3. |
Алгоритм укладки графа на плоскости |
130 |
|
|
|
Задачи и упражнения |
135 |
5. |
КОМБИНАТОРИКА |
140 |
||
|
5.1. |
Перестановки |
140 |
|
|
5.2. |
Перестановки с неограниченными повторениями |
143 |
|
|
5.3. |
Размещения |
144 |
|
|
5.4. |
Сочетания |
147 |
|
|
5.5. |
Сочетания с повторениями |
150 |
|
|
5.6. |
Производящие функции для сочетаний |
151 |
|
|
5.7. |
Производящие функции для перестановок |
153 |
|
|
5.8. |
Циклы перестановок |
155 |
|
|
5.9. |
Принцип включений и исключений |
159 |
|
|
Задачи и упражнения |
160 |
||
6. |
АЛГЕБРА ВЫСКАЗЫВАНИЙ |
161 |
||
|
6.1. |
Операции над высказываниями |
162 |
|
|
6.2. |
Правила записи сложных формул |
166 |
|
|
6.3. |
Таблицы истинности |
169 |
|
|
6.4. |
Равносильные формулы |
172 |
|
|
6.5. |
Дизъюнктивные и конъюнктивные нормальные формы |
179 |
|
|
|
6.5.1. |
Алгоритм приведения ПФ к нормальным формам |
182 |
|
|
6.5.2. |
Аналитический способ приведения к СДНФ |
183 |
|
|
6.5.3. |
Табличный способ приведения к СБНФ |
184 |
|
|
6.5.4. |
Табличный способ приведения с СКНФ |
185 |
|
6.6. |
Логическое следствие |
187 |
|
|
|
6.6.1. |
Алгоритм проверки правильности рассуждений |
187 |
|
|
6.6.2. |
Алгоритм определения всех логических следствий из данных посылок |
188 |
|
|
6.6.3. |
Алгоритм определения всех посылок, логическим следствием которых является данная формула |
189 |
|
6.7. |
Минимизация булевых функций в классе ДНФ |
190 |
|
|
6.8. |
Полные системы булевых функций |
193 |
|
|
Задачи и упражнения |
199 |
||
7. |
Разрешимые и неразрешимые проблемы |
202 |
||
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
213 |
|||
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК |
213 |
Учебное издание
Федорков Евгений Дмитриевич
Собенина Ольга Валерьевна
Свиридова Нина Николаевна
ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА
Компьютерный набор О.В. Собениной
Подписано к изданию 26.12.05. Уч.-изд. л. 12,5.
Воронежский государственный технический университет