Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1_Algebra_logiki

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
30.05.2015
Размер:
2.36 Mб
Скачать

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

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