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(完整word版)离散数学必备知识点总结.docx

总结离散数学知识点第二章命题逻辑1.→,前键为真,后键为假才为假;<—>,相同为真,不同为假;2.主析取范式:极小项 (m) 之和;主合取范式:极大项(M)之积;3.求极小项时,命题变元的肯定为1,否定为 0,求极大项时相反;4.求极大极小项时,每个变元或变元的否定只能出现一次,求极小项时变元不够合取真,求极大项时变元不够析取假;5.求范式时,为保证编码不错,命题变元最好按P,Q,R 的顺序依次写;6.真值表中值为 1 的项为极小项,值为0 的项为极大项;7.n 个变元共有2n个极小项或极大项,这2n为(0~ 2n -1)刚好为化简完后的主析取加主合取;8.永真式没有主合取范式,永假式没有主析取范式;9.推证蕴含式的方法 (=>) :真值表法;分析法 (假定前键为真推出后键为真,假定前键为假推出后键也为假)10.命题逻辑的推理演算方法:P 规则, T 规则①真值表法;②直接证法;③归谬法;④附加前提法;第三章谓词逻辑1.一元谓词:谓词只有一个个体,一元谓词描述命题的性质;多元谓词:谓词有n 个个体,多元谓词描述个体之间的关系;2.全称量词用蕴含→,存在量词用合取 ^;3.既有存在又有全称量,先消存在量,再消全称量;第四章集合1.N ,表示自然数集, 1,2,3 ⋯⋯,不包括 0;2.基:集合 A 中不同元素的个数, |A|;3.集:定集合 A,以集合 A 的所有子集元素成的集合,P(A) ;4.若集合 A 有 n 个元素,集 P(A) 有2n个元素, |P(A)|= 2| A| =2n;5.集合的分划: (等价关系 )①每一个分划都是由集合 A 的几个子集构成的集合;② 几个子集相交空,相并全(A);6.集合的分划与覆盖的比:分划:每个元素均出且出一次在子集中;覆盖:只要求每个元素都出,没有要求只出一次;第五章关系1.若集合 A 有 m 个元素,集合 B 有 n 个元素,笛卡 A×B 的基数mn,A 到B 上可以定2mn种不同的关系;2.若集合 A 有 n 个元素, |A ×A|= n2,A 上有2n2个不同的关系;3.全关系的性:自反性,称性,性;空关系的性:反自反性,反称性,性;全封的性:自反性,称性,反称性,性;4.前域 (domR) :所有元素 x 成的集合;后域 (ranR) :所有元素 y 成的集合;5.自反包: r(R)=RU I x ;称包: s(R)=RU R-1 ;包: t(R)=RU R2 U R3 U⋯⋯6.等价关系:集合 A 上的二元关系 R 足自反性,称性和性,R 称等价关系;7.偏序关系:集合 A 上的关系 R 足自反性,反称性和性,称 R 是 A 上的一个偏序关系;8.covA={<x,y>|x,y属于A,y盖住x};9.极小元:集合 A 中没有比它更小的元素 (若存在可能不唯一 );极大元:集合 A 中没有比它更大的元素 (若存在可能不唯一 );最小元:比集合 A 中任何其他元素都小 (若存在就一定唯一 );最大元:比集合 A 中任何其他元素都大 (若存在就一定唯一 );10.前提: B 是 A 的子集上界: A 中的某个元素比 B 中任意元素都大,称个元素是 B 的上界 (若存在,可能不唯一 );下界: A 中的某个元素比 B 中任意元素都小,称个元素是 B 的下界 (若存在,可能不唯一 );上确界:最小的上界 (若存在就一定唯一 );下确界:最大的下界 (若存在就一定唯一 );第六章函数1.若|X|=m,|Y|=n, 则从 X 到 Y 有2mn种不同的关系,有n m种不同的函数;2.在一个有 n 个元素的集合上,可以有2n2种不同的关系,有n n种不同的函数,有 n!种不同的双射;3.若|X|=m,|Y|=n ,且 m<=n ,则从 X 到 Y 有A m n种不同的单射;4.单射: f:X-Y ,对任意x1 , x2属于 X, 且x1≠x2,若 f( x1 )≠f( x2 );满射: f:X-Y ,对值域中任意一个元素 y 在前域中都有一个或多个元素对应;双射: f:X-Y ,若 f 既是单射又是满射,则 f 是双射;5.复合函数: fog=g(f(x));6.设函数 f:A-B ,g:B-C ,那么①如果 f,g 都是单射,则 fog 也是单射;②如果 f,g 都是满射,则 fog 也是满射;③如果 f,g都是双射,则 fog 也是双射;④如果 fog 是双射,则 f 是单射, g 是满射;第七章代数系统1.二元运算:集合 A 上的二元运算就是A2到A的映射;2.集合 A 上可定义的二元运算个数就是从 A×A 到 A 上的映射的个数,即从从 A×A 到 A 上函数的个数,若 |A|=2, 则集合 A 上的二元运算的个数为 22* 2= 24=16种;3.判断二元运算的性质方法:①封闭性:运算表内只有所给元素;②交换律:主对角线两边元素对称相等;③幂等律:主对角线上每个元素与所在行列表头元素相同;④有幺元:元素所对应的行和列的元素依次与运算表的行和列相同;⑤有零元:元素所对应的行和列的元素都与该元素相同;4.同态映射:<A,*>,<B,^>, 满足 f(a*b)=f(a)^f(b), 则 f 为由 <A,*> 到<B,^>的同态映射;若 f 是双射,则称为同构;第八章群1.广群的性质:封闭性;半群的性质:封闭性,结合律;含幺半群 (独异点 ):封闭性,结合律,有幺元;群的性质:封闭性,结合律,有幺元,有逆元;2.群没有零元;3.阿贝尔群 (交换群 ):封闭性,结合律,有幺元,有逆元,交换律;4.循环群中幺元不能是生成元;5.任何一个循环群必定是阿贝尔群;第十章格与布尔代数1.格:偏序集合 A 中任意两个元素都有上、下确界;2.格的基本性质:1)自反性a≤a对偶: a≥a2)反对称性a≤b ^ b ≥a=> a=b对偶 :a≥b ^ b ≤a=> a=b3)传递性a≤b ^ b ≤c => a≤c对偶 :a≥b ^ b ≥c => a≥c4)最大下界描述之一a^b ≤a对偶avb≥aA^b ≤b对偶avb≥b5)最大下界描述之二c≤a,c≤b => c≤a^b对偶 c≥a,c ≥b => c≥avb6)结合律a^(b^c)=(a^b)^c对偶 av(bvc)=(avb)vc7)等幂律a^a=a对偶ava=a8)吸收律a^(avb)=a 对偶av(a^b)=a9) a≤b <=> a^b=a avb=b10)a≤c,b≤d => a^b ≤c^d avb ≤cvd11)保序性b≤c => a^b≤ a^c avb≤ avc12 )分配不等式av(b^c) ≤(avb)^(avc)对偶a^(bvc) ≥(a^b)v(a^c)13)模不等式a≤c <=>av(b^c) ≤(avb)^c3.分配格:满足 a^(bvc)=(a^b)v(a^c) 和 av(b^c)=(avb)^(avc) ;4.分配格的充要条件:该格没有任何子格与钻石格或五环格同构;5.链格一定是分配格,分配格必定是模格;6.全上界:集合 A 中的某个元素 a 大于等于该集合中的任何元素,则称 a 为格 <A,<=> 的全上界,记为1;(若存在则唯一 )全下界:集合 A 中的某个元素 b 小于等于该集合中的任何元素,则称 b 为格 <A,<=> 的全下界,记为0;(若存在则唯一 )7.有界格:有全上界和全下界的格称为有界格,即有0 和 1 的格;8.补元:在有界格内,如果a^b=0,avb=1 ,则 a 和 b 互为补元;9.有补格:在有界格内,每个元素都至少有一个补元;10.有补分配格 (布尔格 ):既是有补格,又是分配格;11.布尔代数:一个有补分配格称为布尔代数;第十一章图论1.邻接:两点之间有边连接,则点与点邻接;2.关联:两点之间有边连接,则这两点与边关联;3.平凡图:只有一个孤立点构成的图;4.简单图:不含平行边和环的图;5.无向完全图:n 个节点任意两个节点之间都有边相连的简单无向图;有向完全图 :n 个节点任意两个节点之间都有边相连的简单有向图;6.无向完全图有 n(n-1)/2 条边,有向完全图有n(n-1) 条边;7.r- 正则图:每个节点度数均为r 的图;8.握手定理:节点度数的总和等于边的两倍;9.任何图中,度数为奇数的节点个数必定是偶数个;10.任何有向图中,所有节点入度之和等于所有节点的出度之和;11.每个节点的度数至少为 2 的图必定包含一条回路;12.可达:对于图中的两个节点v i , v j,若存在连接v i到v j的路,则称v i 与 v j相互可达,也称v i与 v j是连通的;在有向图中,若存在v i到 v j的路,则称 v i到v j可达;13.强连通:有向图章任意两节点相互可达;单向连通:图中两节点至少有一个方向可达;弱连通:无向图的连通;(弱连通必定是单向连通 )14.点割集:删去图中的某些点后所得的子图不连通了,如果删去其他几个点后子图之间仍是连通的,则这些点组成的集合称为点割集;割点:如果一个点构成点割集,即删去图中的一个点后所得子图是不连通的,则该点称为割点;15.关联矩阵: M(G) ,m ij是v i与e j关联的次数,节点为行,边为列;无向图:点与边无关系关联数为0,有关系为 1,有环为 2;有向图:点与边无关系关联数为0,有关系起点为 1 终点为 -1,关联矩阵的特点:无向图:①行:每个节点关联的边,即节点的度;②列:每条边关联的节点;有向图:③所有的入度 (1)=所有的出度 (0);16.邻接矩阵: A(G) ,a ij是v i邻接到v j的边的数目,点为行,点为列;17.可达矩阵: P(G) ,至少存在一条回路的矩阵,点为行,点为列;P(G)=A(G)+ A2 (G)+ A3 (G)+ A4 (G)可达矩阵的特点:表明图中任意两节点之间是否至少存在一条路,以及在任何节点上是否存在回路;A(G) 中所有数的和:表示图中路径长度为 1 的通路条数;A2(G)中所有数的和:表示图中路径长度为 2 的通路条数;A3(G)中所有数的和:表示图中路径长度为 3 的通路条数;A4(G)中所有数的和:表示中路径度 4 的通路条数;P(G) 中主角所有数的和:表示中的回路条数;18.布矩: B(G) ,v i到v j有路 1,无路 0,点行,点列;19.代价矩:接矩元素 1 的用表示,0 的用无大表示,点自身到自身的0;20.生成:只每个点一次,的点和构成的子;21.构造生成的两种方法:深度先;广度先;深度先:① 定起始点v0;② 一个与v0接且未被的点v1;③从 v1出按接方向,当遇到一个点所有接点均已被,回到点的前一个点,再求未被的接点,直到所有点都被一次;广度先:① 定起始点 v0;② 与 v0接的所有点v1, v2,⋯⋯, v k,些作第一点;③在第一点中定一个点v1起点;④重复②③,直到所有点都被一次;22.最小生成:具有最小(T) 的生成;23.构造最小生成的三种方法:克斯卡方法;管梅谷算法;普利姆算法;(1)克鲁斯卡尔方法①将所有权值按从小到大排列;②先画权值最小的边,然后去掉其边值;重新按小到大排序;③再画权值最小的边,若最小的边有几条相同的,选择时要满足不能出现回路,然后去掉其边值;重新按小到大排序;④重复③,直到所有节点都被访问过一次;(2)管梅谷算法 (破圈法 )①在图中取一回路,去掉回路中最大权值的边得一子图;②在子图中再取一回路,去掉回路中最大权值的边再得一子图;③重复②,直到所有节点都被访问过一次;(3)普利姆算法①在图中任取一点为起点v1,连接边值最小的邻接点v2;②以邻接点 v2为起点,找到v2邻接的最小边值,如果最小边值比v1邻接的所有边值都小(除已连接的边值),直接连接,否则退回 v1,连接 v1现在的最小边值(除已连接的边值);③重复操作,直到所有节点都被访问过一次;24.关键路径例2 求 PERT 图中各顶点的最早完成时间 , 最晚完成时间 , 缓冲时间及关键路径 .解:最早完成时间TE(v1)=0TE(v2)=max{0+1}=1TE(v3)=max{0+2,1+0}=2TE(v4)=max{0+3,2+2}=4TE(v5)=max{1+3,4+4}=8TE(v6)=max{2+4,8+1}=9TE(v7)=max{1+4,2+4}=6TE(v8)=max{9+1,6+6}=12最晚完成时间TL(v8)=12TL(v7)=min{12-6}=6TL(v6)=min{12-1}=11TL(v5)=min{11-1}=10TL(v4)=min{10-4}=6TL(v3)=min{6-2,11-4,6-4}=2TL(v2)=min{2-0,10-3,6-4}=2TL(v1)=min{2-1,2-2,6-3}=0缓冲时间TS(v1)=0-0=0TS(v2)=2-1=1TS(v3)=2-2=0TS(v4)=6-4=2TS(v5=10-8=2TS(v6)=11-9=2TS(v7)=6-6=0TS(v8)=12-12=0关键路径 : v1-v3-v7-v825.欧拉路:经过图中每条边一次且仅一次的通路;欧拉回路:经过图中每条边一次且仅一次的回路;欧拉图:具有欧拉回路的图;单向欧拉路:经过有向图中每条边一次且仅一次的单向路;欧拉单向回路:经过有向图中每条边一次且仅一次的单向回路;26.(1)无向图中存在欧拉路的充要条件:①连通图;②有 0 个或 2 个奇数度节点;(2)无向图中存在欧拉回路的充要条件:①连通图;②所有节点度数均为偶数;(3)连通有向图含有单向欧拉路的充要条件:①除两个节点外,每个节点入度=出度;②这两个节点中,一个节点的入度比出度多1,另一个节点的入;度比出度少 1;(4)连通有向图含有单向欧拉回路的充要条件:图中每个节点的出度 =入度;27.哈密顿路:经过图中每个节点一次且仅一次的通路;哈密顿回路:经过图中每个节点一次且仅一次的回路;哈密顿图:具有哈密顿回路的图;28.判定哈密顿图(没有充要条件)必要条件:任意去掉图中 n 个节点及关联的边后,得到的分图数目小于等于n;充分条件:图中每一对节点的度数之和都大于等于图中的总节点数;29.哈密顿图的应用:安排圆桌会议;方法:将每一个人看做一个节点,将每个人与和他能交流的人连接,找到一条经过每个节点一次且仅一次的回路(哈密顿图 ),即可;30.平面图:将图形的交叉边进行改造后,不会出现边的交叉,则是平面图;31.面次:面的边界回路长度称为该面的次;32.一个有限平面图,面的次数之和等于其边数的两倍;33.欧拉定理:假设一个连通平面图有v 个节点, e 条边, r 个面,则v-e+r=2 ;34.判断是平面图的必要条件:(若不满足,就一定不是平面图)设图 G 是 v 个节点,e 条边的简单连通平面图,若 v>=3 ,则 e<=3v-6 ;35.同胚:对于两个图G1,G2 ,如果它们是同构的,或者通过反复插入和除去 2 度节点可以变成同构的图,则称G1,G2 是同胚的;36.判断 G 是平面图的充要条件:图 G 不含同胚于 K3.3 或 K5 的子图;37.二部图:①无向图的节点集合可以划分为两个子集V1 ,V2;②图中每条边的一个端点在 V1 ,另一个则在 V2 中;完全二部图:二部图中 V1 的每个节点都与 V2 的每个节点邻接;判定无向图 G 为二部图的充要条件:图中每条回路经过边的条数均为偶数;38.树:具有 n 个顶点 n-1 条边的无回路连通无向图;39.节点的层数:从树根到该节点经过的边的条数;40.树高:层数最大的顶点的层数;41.二叉树:①二叉树额基本结构状态有 5 种;②二叉树内节点的度数只考虑出度,不考虑入度;③二叉树内树叶的节点度数为 0,而树内树叶节点度数为 1;④二叉树内节点的度数 =边的总数 (只算出度 );握手定理“节点数=边的两倍”是在同时计算入度和出度的时成立;⑤二叉树内节点的总数=边的总数 +1;⑥位于二叉树第k 层上的节点,最多有2k 1个(k>=1);⑦深度为k的二叉树的节点总数最多为2k-1个,最少k 个 (k>=1) ;⑧如果有 n0个叶子, n2个2度节点,则 n0= n2+1;42.二叉树的节点遍历方法:先根顺序( DLR );中根顺序( LDR );后根顺序( LRD );43.哈夫曼树:用哈夫曼算法构造的最优二叉树;44.最优二叉树的构造方法:①将给定的权值按从小到大排序;②取两个最小值分支点的左右子树(左小右大 ),去掉已选的这两个权值,并将这两个最小值加起来作为下一轮排序的权值;③重复②,直达所有权值构造完毕;45.哈夫曼编码:在最优二叉树上,按照左0 右 1 的规则,用 0 和 1代替所有边的权值;每个节点的编码:从根到该节点经过的0 和 1 组成的一排编码;。

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