1_Algebra_logiki
.pdfНормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Разложение булевой функции по подмножеству переменных
Теорема
Любая булева функция может быть представлена формулой над множеством элементарных функций _; ^; x.
Доказательство.
1Пусть f(x1; : : : ; xn) = 0, )
f(x1; : : : ; xn) = xi xi, i 2 f1; : : : ; ng.
2 Пусть f(x1; : : : ; xn) 6= 0
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
18 / 50 |
Нормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Разложение булевой функции по подмножеству переменных
Теорема
Любая булева функция может быть представлена формулой над множеством элементарных функций _; ^; x.
Доказательство.
1Пусть f(x1; : : : ; xn) = 0, )
f(x1; : : : ; xn) = xi xi, i 2 f1; : : : ; ng.
2 Пусть f(x1; : : : ; xn) 6= 0, ) 1 |
n |
|||
f(x1; : : : ; xn) = |
f( 1 |
W n |
x1 |
xn . |
( 1 |
;:::; n) |
;:::; )=1
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
18 / 50 |
Нормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Cовершенная конъюнктивная нормальная форма
f(x1; : : : ; xn) = f(x1; : : : ; xn)
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
19 / 50 |
Нормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Cовершенная конъюнктивная нормальная форма
|
W n |
|
1 |
|
n |
|
||||||
|
|
( 1 |
x1 |
xn |
f( 1; : : : ; n) |
|||||||
f(x1; : : : ; xn) = |
|
|||||||||||
|
|
|
;:::; ) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
f(x1; : : : ; xn) = f(x1; : : : ; xn) = |
( 1 |
n |
x11 xnn f( 1; : : : ; n) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
19 / 50 |
Нормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Cовершенная конъюнктивная нормальная форма
|
|
|
|
|
|
( 1 |
W n |
|
1 |
|
n |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
x1 |
xn |
f( 1; : : : ; n) |
||||||||||
f(x1; : : : ; xn) = |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; ) |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
f(x1; : : : ; xn) = f(x1; : : : ; xn) = |
n |
x11 xnn f( 1; : : : ; n) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
= |
n |
(x11 xnn f( 1; : : : ; n)) |
|
|
|
|
||||||||||||
( 1 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
;:::; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x _ y = x y
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
19 / 50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормальные формы |
|
|
Cовершенные ДНФ и КНФ |
||||||||||||||||||
|
Cовершенная конъюнктивная нормальная форма |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 |
W n |
|
1 |
|
|
|
|
n |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
xn |
f( 1; : : : ; n) |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
f(x1; : : : ; xn) = |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
f(x1; : : : ; xn) = f(x1; : : : ; xn) = |
|
|
( 1 |
x11 xnn f( 1; : : : ; n) |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
V n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
= |
( 1 |
|
|
(x11 xnn f( 1; : : : ; n)) |
|
n |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
|
( 1 V n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
(x1 |
|
_ _ xn _ f( 1; : : : ; n)) |
||||||||||||||||||||
|
x |
|
y = x |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x y = x _ y
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
19 / 50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормальные формы |
|
|
Cовершенные ДНФ и КНФ |
||||||||||||||||||||
|
Cовершенная конъюнктивная нормальная форма |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 |
W n |
|
1 |
|
|
|
|
n |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
xn |
f( 1; : : : ; n) |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
f(x1; : : : ; xn) = |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
f(x1; : : : ; xn) = f(x1; : : : ; xn) = |
|
|
( 1 |
x11 xnn f( 1; : : : ; n) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
V n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
= |
( 1 |
|
|
(x11 xnn f( 1; : : : ; n)) |
|
|
|
n |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 V n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
(x1 |
|
_ _ xn _ f( 1; : : : ; n)) |
|||||||||||||||||||
|
x |
|
y = x |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; ) |
|
|
|
|
|
|
|
= 1 åñëè |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
x y = x _ y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f( 1; : : : ; n) = |
f( 1; : : : ; n) = 1
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
19 / 50 |
Нормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Cовершенная конъюнктивная нормальная форма
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(x1; : : : ; xn) = f(x1; : : : ; xn) = |
|
( 1 |
n |
x11 xnn f( 1; : : : ; n) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
= |
n |
(x11 xnn f( 1; : : : ; n)) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
( 1 |
= |
|
|
|
|
(x11 _ _ xnn _ f( 1; : : : ; n)) |
||||||||||||||||||||
|
;:::; |
|
) |
|
|
|
|
( 1 V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
f(x1; : : : ; xn) = |
( 1 |
;:::; n) |
(x11 _ _ xnn ) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f( 1 |
V n |
)=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;:::; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
19 / 50 |
Нормальные формы Cовершенные ДНФ и КНФ
Построение совершенных ДНФ и КНФ
x1 x2 x3 |
|
f(x1; x2; x3) |
|
|||
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
20 / 50 |
|
|
|
|
|
|
|
Нормальные формы |
Cовершенные ДНФ и КНФ |
|||||||
Построение совершенных ДНФ и КНФ |
|
|
|
|
|||||||||||
ÄÍÔ |
|
W n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(~xn) = |
|
x11 xnn |
|
|
|
|
|
|
|||||||
f( 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
( 1 |
;:::; n) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
;:::; )=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x1 x2 x3 |
|
f(x1; x2; x3) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 0 1 |
1 |
|
|
x10x20x31 = |
|
1 |
|
2x3 |
|
|||
|
|
|
|
x |
x |
||||||||||
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 1 1 |
1 |
|
|
x10x21x31 = |
|
1x2x3 |
|
|||||
|
|
|
|
x |
|||||||||||
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0 1 |
1 |
|
|
x11x20x31 = x1 |
|
2x3 |
|
|||||
|
|
|
|
x |
|||||||||||
|
|
|
1 1 0 |
|
1 |
|
|
x11x20x31 = x1 |
|
2x3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
||||||||
|
|
1 1 1 |
1 |
|
|
x11x21x31 = x1x2x3 |
Николаева Екатерина Александровна (ТГУ) |
Алгебра логики |
20 / 50 |