- •1.Множества, подмножества. Операции над множествами и их свойства. Диаграммы Эйлера – Венна
- •2.Покрытия и разбиения множеств. Биномиальные коэффициенты и числа Стирлинга второго рода. Перечисление элементов множеств.
- •3.Представление множеств в эвм. Коды Грея. Мультимножества.
- •4.Отношения и их основные свойства. Композиция отношений.
- •5.Отношение эквивалентности и его свойства. Отношение порядка и его свойства. Матричное представление отношений.
- •6.Функции, их свойства. Представление функций в эвм. Инъекция, сюръекция и биекция, их свойства.
- •7.Подстановки, перестановки, группы подстановок. Представление подстановок циклами.
- •8.Операции на алгебраических структурах. Группы, подгруппы, нормальные группы, их свойства.
- •9.Кольца, их основные свойства. Кольца многочленов, их свойства. Подкольца, идеалы, их свойства. Поля, их основные свойства.
- •10.Графы и орграфы. Простейшие типы графов. Представление отношений графами.
- •11.Матрицы смежности и инцидентности, их основные свойства. Смежностные (реберные) графы.
- •12.Изоморфизм графов.
- •13. Подграфы. Остовные подграфы. Операции на графах.
- •14. Компоненты графа, связность.
- •15.Маршруты, цепи, циклы. Диаметр, радиус и обхват графа. Пути в орграфах.
- •17.Теоремы существования эйлеровых и гамильтоновых циклов.
- •18.Задачи о кратчайшем пути.
- •19. Вершинные и реберные раскраски графа. Хроматический многочлен, хроматическое число и хроматический индекс.
- •20. Планарность. Формула Эйлера. Теорема Потрягина-Куратовского. Теорема о четырех красках.
- •21.Деревья. Матричная теорема о деревьях, подсчет числа остовов.
- •22.Корневые деревья. Задачи о подсчете корневых деревьев. Высота дерева. Числа Фибоначчи, их свойства.
- •23. Кубические деревья. Числа Каталана, их свойства.
- •24.Основные понятия булевой алгебры: булев куб, булевы функции.
- •25.Элементарные булевы функции, их свойства. Существенные и фиктивные переменные. Основные функциональные элементы.
- •26.Формулы. Реализация булевых функций формулами. Принцип двойственности.
- •27.Разложение булевых функций по переменным. Совершенная днф и совершенная кнф.
- •28. Полиномы Жегалкина. Не полностью определенные (частичные) булевы функции.
- •29.Виды днф и кнф: сокращенные, минимальные, кратчайшие, тупико-вые.
- •30. Методы построения сокращенных днф. Минимизация днф. Геометрическая интерпретация. Метод Блейка.
- •31.Метод минимизирующих карт (карт Карно). Реализация булевых функций схемами из функциональных элементов.
- •32. Полнота и замкнутость
- •33.Важнейшие замкнутые классы. Теорема о полноте. Примеры функционально полных базисов.
- •34. Основные понятия о разрешимых и неразрешимых проблемах. Алгоритмы и разрешимость.
- •35. Схемы алгоритмов, схемы потоков данных и использовании теории графов и теории конечных автоматов для их описания.
- •36.Формула полной вероятности.
- •37.Формула Бейеса.
- •38.Формула Бернулли.
- •39.Функция распределения, плотность распределения и их свойства. Связь между ними.
- •40.Числовые характеристики случайных величин.
- •41.Нормальное распределение.
- •42. Метод золотого сечения
- •43.Метод касательных.
- •44.Метод наискорейшего спуска.
- •45.Метод покоординатного спуска.
- •46.Платежная матрица. Нижняя и верхняя цена игры. Принцип минимакса.
- •47.Решение игры в смешанных стратегиях.
- •48.Упрощение игр.
- •49.Игра 2 на 2.
- •50.Игры 2 на n и m на 2.
- •51.Марковский процесс с дискретными состояниями и дискретным временем
- •52.Марковский процесс с дискретными состояниями и непрерывным временем.
- •53.Система массового обслуживания с отказами.
- •54.Система массового обслуживания с ограничением по длине очереди.
- •55.Исчисление высказываний
- •57.Логика предикатов первого порядка
3.Представление множеств в эвм. Коды Грея. Мультимножества.
Задать представление какого-либо объекта (в данном случае множества) — значит описать в терминах используемой системы программирования структуру данных, используемую для хранения информации о представляемом объекте, и алгоритмы над выбранными структурами данных, которые реализуют присущие данному объекту операции. Предполагается, что в используемой системе программирования доступны такие общеупотребительные структуры данных, как массивы, структуры (или записи) и указатели. Таким образом, применительно к множествам определение представления подразумевает описание способа хранения информации о принадлежности элементов множеству и описание алгоритмов для вычисления объединения, пересечения и других введенных операций.
Алгоритм построения бинарного кода Грея
Данный алгоритм генерирует последовательность всех подмножеств п-элементного множества, причем каждое следующее подмножество получается из предыдущего удалением или добавлением одного элемента.
Вход: п≥0 — мощность множества
Выход: последовательность кодов подмножеств В
i |
|
В |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
1 |
0 |
4 |
1 |
1 |
0 |
5 |
1 |
1 |
1 |
6 |
1 |
0 |
1 |
7 |
1 |
0 |
0 |
Мультимножества. В множестве все элементы различны, а значит, входят в множество ровно 1 раз. В некоторых случаях оказывается полезным рассматривать совокупности элементов, в которые элементы входят по несколько раз.
Пример В штатном расписании одна и та же должность встречается несколько раз.
Пусть X = {x1,..., хп} — некоторое (конечное) множество и пусть а1...,аn — неотрицательные целые числа, Тогда мультимножеством (над множеством X) называется совокупность элементов множества X, в которую элемент xi, входит ai раз, ai ≥ 0. Мультимножество обозначается одним из следующих способов:
ЗАМЕЧАНИЕ
Элементы мультимножества, равно как и элементы множества, считаются неупорядоченными.
4.Отношения и их основные свойства. Композиция отношений.
Прямым (декартовым) произведением двух множеств X и Y называется множество
,
где
упорядоченная пара
рассматривается как множество
.
Степенью множества X называется множество
,
причем декартово произведение содержит n множителей.
По
правилу произведения имеем:
.
Бинарное отношение R из множества X в множество Y определяется как подмножество декартового произведения X и Y, т. е. выражением
,
что обычно описывается следующим образом:
.
Если
,
то говорят, что R
есть отношение
на множестве X.
Для такого отношения вводятся следующие
понятия:
обратное
отношение:
;
дополнение
отношения:
;
тождественное
отношение:
;
универсальное
отношение:
.
В соответствие с определением бинарного отношения n-арное отношение R определяется как множество упорядоченных n-арных наборов (кортежей)
.
Композицией
двух
отношений
и
называется отношение
,
описываемое выражением
.
n-й
степенью
отношения
называется композиция n
таких отношений,
причем
и
.
Справедливы следующие простые утверждения:
,
причем второе утверждение является следствием первого.
Отношение
называется ядром отношения
.
Отношение
называется (свойства
отношений):
рефлексивным
если
;
антирефлексивным,
если
;
симметричным,
если
;
антисимметричным,
если
;
транзитивным,
если
;
полным
(линейным), если
.
