- •Содержание
- •1 Элементы теории множеств. Комбинаторика. 5
- •Математическая логика: Булева аллгебра 88
- •Теория алгоритмов 129
- •Теория графов 162
- •Математическая логика: Исчисления высказываний и предикатов 207
- •Элементы теории множеств. Комбинаторика.
- •Введение
- •Примеры задач.
- •Задача о расположении конвертов
- •Задача о Ханойской башне
- •Базовые обозначения
- •Правило суммы и правило произведения
- •Основы теории множеств
- •Понятие множества
- •Парадокс Рассела
- •Подмножества
- •Операции над множествами
- •Диаграммы Эйлера-Венна
- •Прямое произведение множеств
- •Бинарные отношения и функции
- •Бинарные отношения
- •Функции
- •Специальные бинарные отношения: Отношение эквивалентности
- •Специальные бинарные отношения: Отношение порядка
- •Лексикографический порядок
- •Выборки с повторениями и без повторений
- •Размещения и сочетания
- •Треугольник Паскаля
- •Связь сочетаний и (0,1)-векторов
- •Перебор сочетаний
- •Бином Ньютона
- •Мультимножества
- •Связь мультимножеств и (0,1)-векторов
- •Полином Ньютона
- •Разбиения множеств.
- •Приложение: программа перебора сочетаний
- •Перестановки
- •Понятие перестановки
- •Группа перестановок
- •Циклы перестановки
- •Тип перестановки
- •Разложения и разбиения натуральных чисел
- •Разложения натуральных чисел
- •Разбиения натуральных чисел
- •Принцип включения-исключения
- •Принцип включения-исключения
- •Задача о беспорядках
- •Мощность объединения множеств
- •Число целочисленных решений системы неравенств
- •Математическая логика: Булева аллгебра
- •Булева алгебра. Функции алгебры логики.
- •Булевы функции
- •Формулы
- •Основные тождества
- •Разложение функции по переменным
- •Дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы
- •Полином Жегалкина
- •1 ⊕ X1 ⊕ x2x3 - полином Жегалкина.
- •Полнота системы функций
- •Функции, сохраняющие ноль
- •Функции, сохраняющие единицу
- •Двойственность
- •Монотонность
- •Линейность
- •Критерий полноты системы функций
- •Теория алгоритмов
- •Машины Тьюринга
- •Понятие алгоритма
- •Машина Тьюринга
- •Способы записи машины Тьюринга
- •Стандартные конфигурации
- •Вычислимые функции
- •Алгоритмически неразрешимые задачи
- •Сложность алгоритма
- •Полиномиальная сводимость
- •Классы задач в форме распознавания свойств
- •4 Теория графов
- •4.1 Определения графа
- •Общее определение
- •Виды графов
- •Обыкновенный граф
- •Примеры графов
- •Графы Бержа
- •4.2 Изоморфизм графов
- •4.2.1 Инварианты графа
- •Операции
- •Основные операции над графами
- •Подграфы
- •Дополнение графа
- •Маршруты и связность
- •Деревья
- •Матрицы, связанные с графом
- •Матрица смежности
- •Матрица инцидентности
- •Список ребер
- •Обходы графов
- •Эйлеров цикл
- •Гамильтонов цикл
- •Задачи и алгоритмы
- •Остов минимального веса
- •Алгоритм 4.8.1 (Алгоритм Краскала).
- •Задача коммивояжера
- •Задача о клике
- •Задача о вершинном покрытии
- •Задача о гамильтоновом цикле
- •Снова задача коммивояжера
- •Алгоритм дерева
- •Математическая логика: Исчисления высказываний и предикатов
- •Исчисление высказываний
- •Пример задачи логики высказываний
- •Формальные теории
- •Формальная теория исчисление высказываний
- •Теоремы исчисления высказываний
- •Теорема о полноте исчисления высказываний
- •Независимость аксиом исчисления высказываний
- •Исчисление предикатов
- •Пример задачи логики предикатов
- •Формальная теория исчисление предикатов
- •Алфавит.
- •Формулы.
- •Аксиомы.
- •Правила вывода.
- •Интерпретация
- •Литература
Математическая логика: Булева аллгебра 88
Булева алгебра. Функции алгебры логики. . . . . . . . . . 88
2.1.1 Булевы функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.1.2 Формулы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Основные тождества . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Разложение функции по переменным . . . . . . . . 97
Дизъюнктивная и конъюнктивная нормальные формы 99 2.1.6 Полином Жегалкина 103
Полнота системы функций 108
Функции, сохраняющие ноль 113
Функции, сохраняющие единицу 113
Двойственность 114
Монотонность 119
Линейность 122
Критерий полноты системы функций 126
Теория алгоритмов 129
Машины Тьюринга 129
Понятие алгоритма 129
Машина Тьюринга 129
Способы записи машины Тьюринга 132
Стандартные конфигурации 134
Вычислимые функции 135
Алгоритмически неразрешимые задачи 139
Теория N P -полных задач 145
Сложность алгоритма 145
Полиномиальная сводимость 149
Классы задач в форме распознавания свойств . . . 154
Отношение между классами P и N P 158
N P -полные задачи 159
Теория графов 162
Определения графа 163
Общее определение 163
Виды графов 165
Обыкновенный граф 166
Примеры графов 168
Графы Бержа 171
Изоморфизм графов 172
Инварианты графа 174
Операции 176
Основные операции над графами 176
Подграфы 176
Дополнение графа 178
Маршруты и связность 179
Деревья 181
Матрицы, связанные с графом 183
Матрица смежности 183
Матрица инцидентности 186
Список ребер 188
Обходы графов 188
Эйлеров цикл 188
Гамильтонов цикл 190
Задачи и алгоритмы 190
Остов минимального веса 190
N P -полные задачи теории графов 196
Задача коммивояжера 196
Задача о клике 197
Задача о вершинном покрытии 198
Задача о гамильтоновом цикле 200
Снова задача коммивояжера 200
Алгоритм дерева 202
Математическая логика: Исчисления высказываний и предикатов 207
Исчисление высказываний 207
Пример задачи логики высказываний 207
Формальные теории 209
Формальная теория исчисление высказываний . . . 211
Теоремы исчисления высказываний 213
Теорема о полноте исчисления высказываний 216
Независимость аксиом исчисления высказываний . 222 5.2 Исчисление предикатов 226
Пример задачи логики предикатов 226
Формальная теория исчисление предикатов 229
Интерпретация 231
Литература 237