- •1. Элементы комбинаторики 7
- •2. Элементы теории графов 18
- •Дидактический план
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Перечень умений
- •Тематический обзор*
- •1. Элементы комбинаторики
- •1.1. Основные комбинаторные конфигурации
- •1.2. Формулы пересчета числа комбинаторных конфигураций
- •1.3. Некоторые комбинаторные задачи
- •2. Элементы теории графов
- •2.1. Представления графов
- •2.2. Связные графы
- •2.3. Деревья
- •2.4. Кратчайшие пути и цепи
- •2.5. Эйлеровы (четные) графы. Цикломатическое число
- •2.6. Двухполюсные сети. Потоки в сетях
- •2.7. Стратегии в дискретной игре с открытой информацией
- •2.8. Правильные раскраски графов
- •Приложения
- •Примеры решения задач
- •Пример дерева игры
- •Задания для самостоятельной работы
- •1. Составьте логическую схему базы знаний по теме юниты:
- •2. Решить задачи 1–8.
- •Тренинг умений Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 1 Задание
- •Решение
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 2 Задание
- •Решение
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 3 Задание
- •Решение
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 4 Задание
- •Решение
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 5 Задание
- •Решение
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 6 Задание
- •Решение
- •Пример выполнения упражнения тренинга на умение № 7 Задание
- •Решение
- •Глоссарий
- •Математика юнита 2
Глоссарий
№ п/п |
Новое понятие |
Содержание |
1 |
2 |
3 |
1 |
Выборка объема k из n элементов, или (n, k)-выборка |
набор элементов (xi1, xi2,..., xik), составленный из элементов множества Х = {x1, x2,..., xn} |
2 |
(n,k)-размещение без повторений |
упорядоченная (n,k)-выборка, в которой элементы не могут повторяться |
3 |
(n,k)-размещение с повторениями |
упорядоченная (n,k)-выборка, в которой элементы могут повторяться; слово длины k в алфавите из n букв |
4 |
n-перестановка, или перестановка из n элементов |
(n,n)-размещение без повторений |
5 |
(n,k)- сочетание без повторений |
неупорядоченная (n,k)-выборка без повторений; k-элементное подмножество n-элементного множества |
6 |
(n,k)- сочетание с повторениями |
неупорядоченная (n,k)-выборка с повторениями |
7 |
Биномиальные коэффициенты
|
числа (n,k)-сочетаний
без повторений, совпадающие с
коэф-фициентами формулы бинома Ньютона
для n-й степени
двучлена (x+y):
(x+y)n
= |
8 |
Треугольник Паскаля |
треугольная числовая
таблица, n-я строка
которой состоит из (n
+ 1) коэффициентов
бинома (x+y)n:
,
,
... ,
|
9 |
Полиномиальный коэффициент |
коэффициент при произведении
|
10 |
Принцип Дирихле (принцип ящиков) |
комбинаторное соотношение: если в m ящиках находятся (m+1) или больше камней, то хотя бы в одном из ящиков больше одного камня |
11 |
Граф |
система G = (V, E), состоящая из множества элементов V = {v}, называемых вершинами графа и множества элементов E = {е}, называемых ребрами; каждому ребру е Е поставлена в соответствие упорядоченная или неупорядоченная пара элементов v1, v2 V, называемых концами ребра е = (v1, v2) |
12 |
Инцидентность |
отношение между вершиной v и ребром е графа, если вершина v является концом ребра е |
13 |
Соседние (смежные) вершины |
две вершины, инцидентные одному и тому же ребру |
14 |
Смежные ребра |
два ребра, инцидентные одной и той же вершине |
15 |
Матрица инциденций графа с b вершинами и p ребрами |
прямоугольная матрица А = ║aij║ с b строками и p столбцами; строки соответствуют вершинам графа, столбцы – ребрам, причем для неориентированного графа элемент матрицы aij равен 1, если вершина vi и ребро ej инцидентны, и равен 0 в противном случае. Для ориентированного графа aij = -1, если vi является началом дуги ej; aij = +1, если vi - конец дуги ej; aij = 0, если вершина vi и ребро ej не инцидентны. Петле соответствует элемент, равный 2 |
1 |
2 |
3 |
16 |
Матрица соседства (смежности) вершин графа с b вершинами |
квадратная матрица В = ║aij║ размерности b, строки и столбцы которой соответствуют вершинам графа; элемент bij равен числу ребер, идущих из вершины vi в вершину vj. |
17 |
Изоморфизм графов |
графы G1 = (V1, E1) и G2 = (V2, E2) изоморфны, если существуют взаимно однозначные отображения f: V1 V2 и g: E1 E2, сохраняющие инцидентность |
18 |
Полный граф |
граф без кратных ребер (и иногда без петель), в котором две любые вершины соединены ориентированным или неориентированным ребром. Полный неориентированный граф без петель Kb с b вершинами содержит ребер |
19 |
Двудольный граф |
граф, множество вершин которого разбито на два непересекающихся класса: V = , а ребра связывают вершины только из разных классов |
20 |
Степень s(α) вершины α |
для графа без петель – число ребер в звезде Zα. Сумма степеней всех вершин графа равна удвоенному числу ребер |
21 |
Подграф |
часть графа, если она является графом, т.е. вместе с каждым ребром в подграф должны включаться оба конца ребра |
22 |
Путь [α, β] |
последовательность ребер графа, образующая непрерывную траекторию по ребрам и вершинам графа, согласованную с ориентацией ребер; (α – начало, β – конец пути) |
23 |
Цепь [α, β] |
последовательность ребер графа, образующая непрерывную траекторию, связывающую вершины α и β, если считать все ребра графа неориентированными; (α и β – концы цепи) |
24 |
Контур (соотв. цикл) |
путь (соотв. цепь) с совпадающими концами |
25 |
Связный граф |
граф, любые две вершины которого связаны цепью |
26 |
Расстояние d(v1,v2) между двумя вершинами неориентированного связного графа |
число ребер (или сумма длин ребер, если ребрам приписаны длины), минимальное среди всех цепей, связывающих v1 и v2 |
27 |
Дерево |
связный граф без циклов, т.е. граф, все ребра которого ациклические. В любом конечном дереве число ребер на 1 меньше числа вершин |
28 |
Корневое дерево |
дерево, в котором выбрана вершина (корень); множество вершин дерева разбивается на ярусы по величине расстояния до корня |
29 |
Остов графа G |
подграф D, содержащий все вершины графа G и являющийся деревом. Относительно остова D все ребра подграфа G \ D называются хордами |
30 |
Четный (эйлеров) граф |
граф, степени всех вершин которого - четные числа. |
31 |
Гамильтонов путь |
элементарный путь, проходящий через все вершины графа по одному разу |
32 |
Цикломатическое число ν(G) графа G |
размерность подпространства четных подграфов в линейном пространстве всех подграфов графа G. В графе с p ребрами, b вершинами и k компонентами: ν(G) = p - b + k; для связного графа ν(G) = p - b + 1 |
33 |
(k, l)-полюсник |
сеть с (k + l) выделенными вершинами - полюсами, разбитыми на два класса: k входных и l выходных полюсов. (1, 1)-полюсник называется двухполюсной сетью |
1 |
2 |
3 |
34 |
Параллельно-последовательная сеть |
сеть, полученная из однореберных сетей в результате конечного числа параллельных и последовательных соединений. Класс параллельно-последовательных сетей (сокращенно, Π-сетей) определяется индуктивно: (1) однореберная сеть есть Π-сеть; (2) если S1 и S2 - Π-сети, то S1 • S2 и S1 S2 также Π-сети |
35 |
Поток в сети с заданными пропускными способностями ребер |
пара (f, w), где w – некоторая ориентация всех неориентированных ребер сети, а f(e) – заданная на множестве всех ребер сети функция с неотрицательными значениями, не превосходящими пропускных способностей ребер с(е), и такая, что в каждой внутренней вершине сумма значений потока по ребрам, входящим в вершину, равна сумме значений потока по ребрам, исходящим из вершины |
36 |
Сечение в сети |
множество ребер, блокирующее все цепи из αS в βS. При его удалении сеть становится несвязной, причем полюсы αS и βS попадают в разные компоненты связности |
37 |
Теорема Форда-Фалкерсона о максимальном потоке |
максимальная величина потока Rmax через сеть S равна минимальной из пропускных способностей сmin ее простых сечений |
38 |
Дискретная игра |
система, представляющая собой: дискретное множество ситуаций; правила игры, определяющие возможные переходы из одной ситуации в другую; подмножество заключительных ситуаций, в каждой из которых определен результат игры (выигрыш первого, выигрыш второго, ничья) |
39 |
Игра двух лиц с открытой информацией |
игра с поочерёдными ходами игроков, в которой на каждом шаге обоим игрокам известна текущая ситуация |
40 |
Стратегия f игрока A |
соответствие
|
41 |
Выигрышная стратегия |
стратегия, выбор которой игроком приводит к ситуации его выигрыша при любом выборе стратегии противника |
42 |
Беспроигрышная стратегия |
стратегия, выбор которой игроком приводит к ситуации его выигрыша или ничьей при любом выборе стратегии против-ника |
43 |
Хроматическое число графа |
Минимальное число красок, которыми можно правильно раскрасить все вершины графа |
