- •Множества. Элементы множеств. Интуитивный принцип объемности. Способы задания множества. Мощность множества.
- •Подмножества и их свойства.
- •Операции над множествами: объединение, пересечение, разность, дополнение. Диаграммы Эйлера-Венна.
- •Свойства операций над множествами (с доказательством).
- •Прямое произведение множеств. Бинарные отношения. Способы задания бинарных отношений.
- •Операции над бинарными отношениями: композиция отношений, степень отношения, обратное отношение, дополнение отношения, объединение, пересечение, разность отношений.
- •Свойства бинарных отношений: рефлексивность, антирефлексивность, симметричность, антисимметричность, транзитивность, связность.
- •Замыкания отношений. Транзитивное замыкание, рефлексивное транзитивное замыкание. Теоремы о транзитивном и рефлексивном транзитивном замыкании.
- •Операции над бинарными отношениями, заданными в матричной форме.
- •Алгоритм определения матрицы транзитивного замыкания бинарного отношения.
- •Отношение эквивалентности. Классы эквивалентности и их свойства. Разбиения множеств. Связь эквивалентности с разбиением (теоремы с доказательством).
- •Отношение порядка. Строгий и нестрогий порядок. Частичный и полный порядок. Упорядоченные множества.
- •Соответствия. Образ и прообраз. Свойства соответствий: всюду определенные, инъективные, сюръективные, функциональные, взаимнооднозначные соответствия.
- •Функции и отображения. Виды отображений. Обратные соответствия и функции. Способы задания функций.
- •Алгебраические операции. Примеры операций. Арность операции. Способы задания.
- •Свойства бинарных алгебраических операций: коммутативность, ассоциативность, дистрибутивность, поглощение, идемпотентность. Нейтральный и симметричный элементы.
- •Комбинаторные правила суммы и произведения. Выборки (упорядоченные, неупорядоченные, с повторениями и без).
- •Операции над графами.
- •Способы представления графов и орграфов на эвм: матрица смежности, матрица инцидентности, список смежности, массив ребер (дуг).
- •Маршруты в графах. Виды маршрутов: замкнутые и незамкнутые. Цепь. Простая цепь. Цикл. Простой цикл. Длина маршрута. Расстояние между вершинами. Диаметр графа.
- •Орграфы и бинарные отношения. Отношение достижимости вершин орграфа. Матрица достижимости. Связь между отношениями достижимости и смежности.
- •Определение матрицы достижимости орграфа как матрицы рефлексивного и транзитивного замыкания отношения смежности.
- •Алгоритм выделения компонент связности (сильной связности)
- •Нагруженные орграфы Длина пути в нагруженном орграфе. Минимальные пути в нагруженных орграфах.
- •Нагруженные орграфы. Алгоритм Форда-Беллмана выделения минимального пути в нагруженном орграфе.
Свойства операций над множествами (с доказательством).
коммутативность
А В=В А
А В=В А
ассоциативность
А (В С)= (А В) С
А (В С)= (А В) С
дистрибутивность
А (В С)= (А В) (А С)
А (В С)= (А В) (А С)
идемпотентность
А А=А
А А=А
закон поглощения
А (А В)=А
А (А В)=А
закон Де-Моргана
А В=А В
А В=А В
свойства 0
А =А
А =
свойства 1
А U=U
А U=A
свойство дополнения
А А=U
A A=
Прямое произведение множеств. Бинарные отношения. Способы задания бинарных отношений.
Прямым (декартовым) произведением множеств А и В называется множество всех пар (а, в) таких, что а А и в В. Обозначение: А В.
Если А = В, то А В =А2 и называется декартовым квадратом.
Прямое произведение множеств А1 , А2 , …, Аn есть множество всех векторов (а1 , а2 , а3 ,…, аn) длины n таких , что а1 А1 , а2 А2 , …, аn Аn .
Если А1 = А2 = … = Аn , то А1 А2 … Аn = Аn и называется декартовой степенью.
N-местным отношением или n-местным предикатом Р на множествах А1 , А2 , …, Аn называется
любое подмножество прямого произведения А1 А2 … Аn. Другими словами, элементы
х1,х2,…,хn (где х1 А1,…, хn Аn) связаны соотношением Р(обозначается Р(х1,х2,…,хn)) тогда и только
тогда, когда (х1,х2,…,хn) Р.
Наиболее часто встречаются двухместные отношения (n=2). В этом случае они называются
бинарными отношениями или соответствиями.
Отношения на конечных множествах обычно задаются:
Перечислением пар, для которых выполняется это отношение.
Матрицей бинарного отношения.
Словесным описанием (больше, меньше и т.д.)
Графически (на плоскости)
Операции над бинарными отношениями: композиция отношений, степень отношения, обратное отношение, дополнение отношения, объединение, пересечение, разность отношений.
Пусть задано бинарное отношение Р. Областью определения бинарного отношения Р называется множество Dp={x: существует такое у, что (х, у) }. Областью значений бинарного отношения Р называется множество Еp={у: существует такое х, что (х, у) }.
Тождественным называется отношение I={(x,x):x }. Универсальным отношением U={(x,y):x }.
Обратным отношением для р называется отношением р-1={(х,у):(у,х) р}.
Композицией отношений р1 и р2 называется отношение р1 р2={(x,y):существует такое z, что (x,z) p1 и (z,y) p2}.
Степенью отношения р называется его композиция с самим собой. pn=p … p (n раз).
Дополнение отношения р между элементами A и B есть множество -R = (AxB)\R .
Объединение отношений p1 и р2 называется отношение p1 р2={(x,y): (x,y) p1 или (х,у) p2}.
Пересечение отношений p1 и р2 называется отношение p1 р2={(x,y): (x,y) p1 и (х,у) p2}.
Разность отношений p1 и р2 называется отношение p1 р2={(x,y): (x,y) p1 и (х,у) p2}.