- •Оглавление
- •Глава 1. Множества и отношения
- •§1.1. Способы задания множеств
- •§1.2. Операции
- •§1.3. Перечисление подмножеств
- •Замечание 1.
- •§1.4. Отношения и функции
- •Отношения и графы.
- •Операции над бинарными отношениями. Бинарным отношением между элементами множеств a и b называется произвольное подмножество r ab. Запись aRb (при a a, b b ) означает, что (a,b) r .
- •Обозначим IdA через Id.
- •Теорема 3. Пусть X – конечное множество. Множество отношений эквивалентности на X является решеткой относительно включения.
- •Функции. Функцией или отображением называется тройка, состоящая из множествA и b и подмножества fab (графика функции), удовлетворяющего следующим двум условиям
- •§1.5. Математическое моделирование баз данных
- •Определение 1. (1nf) Файл находится в первой нормальной форме, если для него задано некоторое положительное целое число n и последовательность множеств (a1, , An) таких, что
- •Определение 2.
- •Определение 3. (2nf) Файл с первичным ключом находится во второй нормальной форме, если он находится в первой нормальной форме, и для любого атрибут Ak функционально полно зависит от атрибутов .
- •Глава 2. Комбинаторика
- •§2.1. Размещения
- •§2.2. Сочетания
- •Треугольник Паскаля и бином Ньютона. Теорема 1. Число сочетаний удовлетворяет соотношениям:
- •Теорема 2. Число сочетаний из n по k равно .
- •Лемма 1. Пусть - число сочетаний с повторениями изn по k. Тогда равно числу неубывающих функций{1,2, , n-1} {0,1,2, , n}
- •Теорема 7. .
- •Следствие 1. Равно числу неубывающих функций {1,2, , k} {1,2, , n}.
- •§2.3. Формула включения и исключения Перечисление элементов объединения подмножеств Теорема 1. (Формула включения и исключения)
- •Теорема 2.
- •§2.4. Разбиения
- •Лемма 1.
- •Теорема 1.
- •Пример 2. Число s(4,2) равно 7, ибо все разбиения множества {1,2,3,4, 5, 6, 7} на два блока исчерпываются следующими:
- •Теорема 2. Имеют место следующие свойства чисел Стирлинга второго рода:
- •Теорема 3. ,n 0 .
- •§2.5. Упражнения
- •Упорядоченные разбиения
- •Формула включения и исключения
- •Неупорядоченные разбиения
- •Глава 3. Производящие функции
- •§3.1. Свойства производящих функций
- •Пример 1. Вычислим производящие функции некоторых последова-тельностей. С этой целью сначала вспомним формулу для суммы бесконечной геометрической прогрессии
- •§3.2. Разбиения чисел
- •Лемма 1. Число разбиений p(n) равно количеству решений
- •Замечание. Частное от деления любых двух многочленов является производящей функцией некоторой возвратной последовательности, порядок которой равен степени знаменателя.
- •§3.5. Упражнения Свойства производящих функций
- •Решение рекуррентных уравнений
- •Теорема 1. Граф является эйлеровым тогда и только тогда, когда нечетную степень имеют не более двух вершин.
- •Пример 1. Закрытое письмо (см. Рис. 4.2) невозможно нарисовать не отрывая карандаш и проходя каждую линию ровно один раз, а открытое – можно.
- •§4.2. Простые графы и их свойства
- •Замечание. Теорема Эйлера имеет место и для графов, не являющихся простыми. §4.3. Хроматическое число графа
- •Теорема 1. Следующие свойства графа равносильны
- •Пример 2. Вычислим хроматическую функцию графа, состоящего из двух имеющих общую сторону треугольников
- •Теорема 3. Хроматическая функция f(q) конечного графа с n вершинами является многочленом степени n.
- •Число последовательностей из n-2 чисел принадлежащих множеству {1, 2, ∙ ∙ ∙, n} равно nn-2, значит число нумерованных деревьев равно nn-2.
- •Теорема 1. Числа Каталана равны .
- •§4.6. Плоские графы
- •Графы Куратовского. Далее мы рассмотрим следующие две задачи.
- •Следствие 1. Граф k5 не плоский.
- •Следствие 2. Граф k3,3 не плоский.
- •Лемма 2. Пусть (V,e) – плоский конечный граф. Тогда существует вершина VV такая, что d(V)5. Здесь d(V) – степень вершины V.
- •Теорема 4. Для плоского связного графа существует правильная раскраска вершин в 5 цветов.
- •Теорема 5. Пусть p – число вершин, q – число ребер, r – число граней правильного многогранника. Тогда возможен один из следующих случаев:
- •§4.7. Упражнения Свойства графов
- •Хроматическое число и хроматическая функция графа
- •Деревья
- •Глава 5. Конечные частично упорядоченные множества §5.1. Диаграмма Хассе частично упорядоченного множества
- •Пример 1. На рис. 4. 8 показана диаграмма Хассе множества p({0,1,2}) подмножеств множества {0,1,2}, упорядоченное отношением .
- •§5.2. Функция Мебиуса
- •Определение 1. Функцией Мебиуса : XXz называется функция, определенная по формуле
- •§5.3. Формула обращения
- •§5.5. Упражения Диаграмма Хассе
- •Функция Мебиуса
- •Глава 6. Индивидуальные домашние задания
- •§6.1. Множества и отношения
- •§6.1. Комбинаторные объекты
- •Библиографический список
Хроматическое число и хроматическая функция графа
Вершинами графа перестановокявляются перестановкиnчисел {1, 2, 3,,n}. Вершины, отличающиеся транспозицией, содединяются ребрами. Будет ли граф перестановок плоским приn≥3? Найти хроматическое число графа перестановок чисел {1, 2, 3,,n}.
Булев куб Bnразмерностиnсостоит из вершин (1 ,2 ,,n ),i {0, 1}, где две вершины смежны если они отличаются одной компонентойi . Найти хроматическое число графаBn .
Найти хроматическую функцию графа An:

Найти хроматическую функцию полного графа Kn.
Найти хроматический многочлен графа, изображением которого является буква ‘A’.
Найти хроматический многочлен графа C5.
Ответ: f(q) =q5– 5q4+ 10q3– 10q2+ 4q
Найти хроматические многочлены и хроматические числа графов


Соседние области флага имеют различные цвета. Сколькими способами можно раскрасить в семь цветов изображенный ниже флаг?
Соседние области флага должны иметь различные цвета. Сколькими способами можно раскрасить в qцветов флаг:
27. Найти число раскрасок граней куба, при которых соседние грани имеют
различные цвета. Число цветов не превосходит 7.
Построить рекуррентное соотношение для хроматических многочленов
и найти эти многочлены.Найти хроматическое число графа, полученного удалением одного ребра из полного графа Kn . Двух ребер. Трех ребер, составляющих треугольник.
Ответ: n-1, n-1, n-2.
Деревья
Является ли дерево двудольным графом?
Код Прюфера нумерованного дерева с n вершинами состоит из последовательности n-2 чисел, принимающих значения от 1 до n. Упаковка. Код Прюфера нумерованного дерева с n вершинами строится следующим образом. В цикле находится висячая вершина с наименьшим номером. Номер вершины смежной с найденной записывается в последовательность. Цикл повторяется n2 раза. Распаковка. Выписываем множество B={1, 2, 3, ∙ ∙ ∙, n}, где n = длина кода+2. Устанавливаем начальное множество ребер дерева T= . Далее выполняются действия:
for (i=1; i<n1; i++)
{
b= min { kB: kaj j ≥ i} ;
добавить к T ребро {b,ai} ;
B = B \ {b} ;
}
Распаковать и упаковать следующие коды:
4445577
24446
77321
12579213
Найти число максимальных поддеревьев графа K4 .
Найти все максимальные поддеревья графа, полученного удалением одного ребра из графа K4 . Результат должен быть следующим:

Глава 5. Конечные частично упорядоченные множества §5.1. Диаграмма Хассе частично упорядоченного множества
Напомним, что ориентированным графом называется пара (V,A), состоящая из множества V и подмножества AVV. Элементы из A называются стрелками, а из V – вершинами. Для стрелки (u,v) вершина u называется началом, а из v – концом.
Пусть (X,) – частично упорядоченное множество. Множество ]x,y[ = {vX: x<v<y} называется открытым интервалом с концами x и y.
Диаграммой Хассе называется ориентированный граф (V,A) с V=X и A={(u,v): u<v и ]u,v[ = }.
