- •Глава 1. Математическое и программное обеспечение процесса моделирования
- •Тема 1. Математическое введение
- •1.1. Линейная алгебра и математический анализ
- •1.2. Теория вероятностей
- •1.3. Дискретная математика
- •If dop[y] then
- •З 1 2адачи
- •6 5 3 4
- •Основные понятия моделирования систем
- •Задания по теме 1 неделя № 4
- •25 Минут 6 заданий – минимум
If dop[y] then
begin x[k]:=y;
dop[y]:=False;
Lex(k+1);
dop[y]:=True;
end;
end;
begin for i:=1 to n do dop[i]:=True;
Lex(1);
end.
Задачи
26. На диске секретного замка 12 букв. Замок открывается после набора пароля из 5 букв. В пароле буквы могут повторяться. Сколько существует различных паролей?
27. В группе из 25 человек надо выбрать первую «десятку» для сдачи экзамена. Сколько существует различных вариантов выбора?
28. Вручную сгенерировать согласно алгоритмам
а) 2-размещения с повторениями из 3-элементов
б) 3-перестановки.
Отношения
Def. Пусть А1, А2, . . . , Аn – некоторые множества. Их прямым или декартовым произведением называется множество упорядоченных наборов из n элементов, т.е.
А1А2 . . . Аn = {(а1, а2, . . . , аn) | aiAi }.
Если все множества Ai совпадают A = А1 = А2 = . . . = Аn, то прямое произведение А1А2 . . . Аn = An называют прямой n-ой степенью множества А.
Отношением (n-арным отношением) между элементами множеств А1, А2, . . . , Аn называется любое подмножество R А1А2 . . . Аn.
Бинарным отношением между элементами множеств А и В называется любое подмножество R AB. Если множества A и B совпадают А = В, то R называют бинарным отношением на множестве А.
Если (x, y)R, то это обозначают еще xRy и говорят, что между элементами x и y установлено бинарное отношение R.
Примеры бинарных отношений
Пусть A = B = R – множество вещественных чисел. Пара (x, y) является точкой вещественной плоскости, т.е. АА – вещественная плоскость. Тогда бинарное отношение
RА = { (x, y) | x2 + y2 1 }
определяет замкнутый круг единичного радиуса с центром в точке (0, 0) на плоскости,
График бинарного отношения RА
отношение RБ = { (x, y) | x y } – полуплоскость,
График бинарного отношения RБ
а отношение RВ= { (x, y) | |x – y| 1 } – полосу.
График бинарного отношения RВ
Бинарные отношения можно задавать, как было сказано, для множеств любой природы. Например, А = В – какое-то множество людей, например, в данном посёлке, а отношения R1 и R2 определяют различные степени родства между двумя людьми из его населения. Например, R1 = “быть мужем и женой”, R2 = “быть братом и сестрой”.
Основные понятия теории графов
Формально граф определяется так: граф – это пара объектов G = (V, E), где V – некоторое конечное множество, Е – бинарное отношение на V: E VV. V – множество вершин, E – множество ребер.
Ребро принято обозначать либо как элемент Е: e1, …, em, ej E, либо указанием его начальной и конечной вершины (vi, vj). Второе обозначение не всегда однозначно, например, в задаче о мостах обозначению (v1, v3) соответствуют два различных ребра.
Def. Графом без кратных ребер называется граф, в котором для любых i, j существует единственное ребро ek = (vi, vj). Граф с кратными ребрами называется еще мультиграфом.
Def. Пусть u, v – вершины, е = (u, v) – соединяющее их ребро. Тогда вершина u и ребро e инцидентны друг другу (также как и v и е). Два ребра, инцидентные одной вершине называются смежными. Две вершины, инцидентные одному ребру также называются смежными.
Вершины, инцидентные одному ребру, могут быть равноправными, т.е. записи (u, v) и (v, u) эквивалентны, а могут быть неравноправными, т.е. важен порядок записи. Направленные ребра называются дугами, а содержащий их граф – ориентированным (орграфом). Направленные ребра на рисунке снабжаются стрелками – от начала к концу.
Пусть дан ориентированный граф и s – вершина графа. Обозначим Г + (s) и Г – (s) – множества вершин, смежных с s и таких, что
Иными словами, Г + (s) – это множество начальных вершин дуг, входящих в s, а Г – (s) – множество конечных вершин дуг, выходящих из s.
Граф, в котором все ребра не направлены, называется неориентированным. Ребро вида (v, v) называется петлей.
Def. Граф называется полным, если любые его две вершины смежны, E = V V. 0-граф – граф без ребер. Изолированная вершина – не смежная ни с одной другой вершиной.
Def. Пусть G = (V, E) – неориентированный граф. Маршрутом называется такая последовательность его ребер e1, … ek, что каждые два соседних ребра ej, ej+1 имеют общую вершину.
Пусть e1 = (v0, v1), ek = (vk–1, vk). Тогда v0 – начальная, vk – конечная вершины маршрута. Если v0 = vk, то такой маршрут называется циклическим маршрутом.
Для орграфа существуют аналогичные понятия: неориентированный маршрут, неориентированный циклический маршрут и т.д., в которых при прохождении ребер их ориентация не принимается во внимание. Также существуют ориентированный маршрут и ориентированный циклический маршрут в которых ребра проходятся в направлении их ориентации (по стрелке).