- •Основные понятия теории множеств. Способы задания множеств. Мощность множества. Примеры.
- •Операции с множествами. Свойства операций.
- •Подмножества. Булеан. Мощность булеана. Разбиение, покрытие и дизъюнктивный класс. Примеры.
- •Прямое произведение множеств. Мощность прямого произведения множеств.
- •Соответствие двух множеств. Виды соответствий. Равномощные множества. Примеры.
- •Многоместные отношения. Способы задания бинарных отношений. Композиция отношения. Примеры.
- •Виды отношений. Ядро отношения. Примеры.
- •Свойства отношений. Примеры. Теорема о свойствах отношений.
- •R рефлексивно I r
- •R транзитивно rr r
- •R антисимметрично rr-1I
- •Замыкание отношения. Примеры.
- •Отношение эквивалентности. Примеры. Классы эквивалентности.
- •Отношение порядка. Примеры.
- •Две теоремы о матрицах отношений.
- •Алгебра. Свойства алгебраических операций.
- •Морфизмы алгебр. Виды морфизмов.
- •Функция. Виды функций. Формулы.
- •Способы задания функций.
- •Основные понятия теории графов. Классификация вершин и дуг графа. Отношения связности и инцидентности в графе. Виды графов: полный, безреберный, орграф, мультиграф, двудольный граф.
- •Изоморфные графы. Примеры.
- •Способы задания графов. Матрицы и диаграмма графа. Примеры.
- •Части графа: подграф, суграф, дополнительный граф. Операции с частями графа. Примеры.
- •Маршрут, цепь, цикл. Отношение связности в графе. Компоненты связности. Примеры.
- •Разрезы и разделяющие множества графа. Примеры.
- •Дерево и лес. Свойства деревьев. Диаметр и радиус дерева. Примеры.
- •Остов графа. Примеры.
- •Центральные и бицентральные деревья. Радиус и диаметр дерева. Примеры.
- •Эйлеровы цепи и циклы. Эйлеровы графы. Теорема Эйлера. Примеры.
- •Гамильтоновы цепи и циклы. Гамильтоновы графы. Примеры.
- •Раскраски графа. Хроматические характеристики: хроматическое число, хроматический индекс, тотальный минимум. Примеры.
- •Укладка графа на плоскости. Планарность графа. Примеры.
- •Критерии планарности графов.
- •Булева алгебра. Переключательные функции (пф). Примеры. Количество наборов и пф от n переменных. Фиктивные переменные.
- •Способы задания пф. Таблица истинности. Формулы и суперпозиции. Равносильные формулы. Семантические деревья.
- •Пф от одной и двух переменных. Сигнатура булевой алгебры. Выражение функций от двух переменных через дизъюнкцию, конъюнкцию и отрицание.
- •Свойства пф.
- •Двойственность функций. Принцип двойственности. Принцип двойственности для алгебры логики.
- •Разложение пф по переменным.
- •Дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы. Совершенные формы. Получение скнф из сднф.
- •Минимизация функций в классе днф. Пример минимизации методами Квайна и сочетания индексов.
- •Функционально полные системы (фпс) пф. Замыкание фпс пф. Примеры базисов.
- •Замкнутые классы пф. Классификация замкнутых классов.
- •Теорема Поста о функциональной полноте систем пф.
Способы задания функций.
СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ ФУНКЦИЙ.
таблицы (конечные списки)
формула (процедура последовательного выполнения каждой функции, входящей в суперпозицию)
описание (без способа вычисления) (sgn(x), abs(x)).
графически
Основные понятия теории графов. Классификация вершин и дуг графа. Отношения связности и инцидентности в графе. Виды графов: полный, безреберный, орграф, мультиграф, двудольный граф.
Графом называется совокупность двух множеств: множества точек V и множество линий Е - подмножество VxV. Ясно, что Е={(vi,vj)| vi,vj V}.
Множество V- множество вершин графа, Е – множество ребер.
ОБОЗНАЧЕНИЕ: G=(V,E).
Если все пары из множества Е упорядоченны, т.е. каждое ребро имеет начало и конец, ребра ориентированы и называются дугами, а граф – орграф (ориентированный граф).
Если в графе есть и ориентированные и неориентированные ребра, то граф частично ориентированный или общего вида.
Если E=VxV, т.е. каждые две вершины графа попарно соединены ребром, то граф называется полным.
Если |E|=, т.е. в графе нет ребер, то граф безреберный (пустой, груда).
Если множество V конечно, то граф конечный, а если V бесконечно, то граф бесконечный. Множество V пустым быть не может.
Между элементами множеств V и Е можно определить отношение инцидентности: если ребро соединяет две вершины, то оно инцидентно этим вершинам, а вершины инцидентны этому ребру.
Внутри множеств V и Е существует отношение смежности:
Две вершины смежны, если они инцидентны одному и тому же ребру. Два ребра смежны, если они инцидентны одной и той же вершине.
Вершина, инцидентная только одному ребру, называется висячей.
Ребро, дважды инцидентное только одной вершине – петля.
Вершина, имеющая только петли называется изолированной, а не имеющая инцидентных ребер – голая.
Два ребра, инцидентные двум вершинам, называются кратными.
Каждому неориентированному графу можно поставить в соответствие орграф с кратными противоположно направленными ребрами. Такое соответствие называется каноническим.
Если в графе есть кратные ребра, то он называется мультиграфом.
Паросочетание – это множество ребер, в котором никакие два не являются смежными.
Паросочетание совершенно, если оно полностью покрывает множество вершин графа.
Разбиение множества V на два подмножества определяет двудольный граф при условии, что две вершины, инцидентные одному ребру, лежат в разных подмножествах.
Паросочетания.
Паросочетанием обыкновенного графа называется подмножество несмежных ребер этого графа. Одной из важных задач является поиск наибольшего паросочетания (по количеству ребер). Для этого применяется метод чередующихся цепей. В таком случае в графе выбирается чередующаяся цепь из толстых и тонких ребер. Если ее первое и последнее ребра тонкие, то это увеличитель.
Паросочетание, покрывающее все вершины, называется совершенным.
Теорема Холла: Пусть V=(V1 V2 E) – двудольный граф. Совершенное паросочетание из V1 в V2 существует тогда и только тогда, когда мощность любого подмножества множества V1 не больше множества всех вершин из V2, смежных с вершинами из А.
Доказательство: рассмотрим множество В - вершин, смежных с вершинами из А: у каждой вершины минимум 1 смежная вершина, значит |А|<=|B|, ч. т. д.