- •Методические указания и задания
- •Задание на лабораторную работу
- •Способы задания множеств. Операции над множествами. Основные соотношения алгебры множеств
- •Теоретическая справка
- •Способы задания множеств
- •Операции над множествами
- •Основные законы алгебры множеств:
- •Задание к лабораторной работе.
- •Контрольные вопросы.
- •Отношения на множествах
- •Теоретическая справка
- •Способы задания отношений
- •Свойства бинарных отношений
- •Функциональные отношения
- •Например:
- •Задание к лабораторной работе
- •Основные понятия комбинаторики
- •Правило произведения Теоретико – множественная формулировка правила произведения
- •Комбинаторная формулировка правила произведения
- •Сложный выбор объектов
- •Соединения без повторений
- •Перестановки
- •Размещения из n элементов по m
- •Решение:
- •Сочетания
- •Свойства сочетаний
- •Соединения с повторениями
- •Размещения с повторениями
- •Сочетания с повторениями
- •Формулы пересчета для основных видов комбинаторных соединений
- •Принцип включения- исключения
- •Частные случаи формулы включений и исключений
- •Задача о беспорядках
- •Задача o встречах
- •Перестановки без фиксированных пар
- •Распределения объектов по ячейкам
- •Распределение одинаковых объектов
- •Вместимость ячеек задана
- •Распределение различных объектов по ячейкам с учётом их порядка в различных ячейках Вместимость ячеек неограниченна, ячейки могут быть пустыми
- •Вместимость ячеек неограниченна, ячейки не могут быть пустыми
- •Задания к лабораторной работе
- •Вариант №1.
- •Вариант №2.
- •Вариант №3.
- •Вариант №4.
- •Вариант №5.
- •Вариант №6.
- •Вариант №7.
- •Вариант №8.
- •Вариант №9.
- •Вариант №10.
- •Вариант №11.
- •Вариант №12.
- •Вариант №13.
- •Вариант №14.
- •Вариант №15.
- •Вариант №16.
- •Вариант №17.
- •Вариант №18.
- •Вариант №19.
- •Вариант №20.
- •Вариант №21.
- •Вариант №22.
- •5.Сколькими способами можно переставить буквы в слове «тартар», чтобы одинаковые буквы не шли друг за другом? Вариант №23.
- •Вариант №24.
- •Вариант №25.
- •Вариант №26.
- •Вариант №27.
- •Вариант №28.
- •Вариант №29.
- •Вариант №30.
- •Контрольные вопросы
- •8. Сформулировать общую постановку задачи распределения объектов по ячейкам.
- •Булевы функции. Законы алгебры логики. Аналитические способы описания. Полные системы функций
- •Теоретическая справка Определение функции алгебры логики
- •Табличный способ представления фал
- •Графическое представление фал
- •Функции алгебры логики одного аргумента
- •Функции алгебры логики двух аргументов
- •Элементарные функции алгебры логики
- •Условные приоритеты булевых функций
- •Выражение одних элементарных функций через другие
- •Аналитическая запись фал
- •Дизъюнктивная нормальная форма (днф)
- •Дизъюнктивная совершенная нормальная форма (дснф)
- •Алгоритм перехода от табличного задания функции к дснф
- •Конъюнктивная совершенная нормальная форма
- •Алгоритм построения конъюнктивной совершенной нормальной формы
- •Полные системы фал
- •Задание к лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
- •Методы минимизации функций алгебры логики.
- •Теоретическая справка Основные определения
- •Минимизация фал на кубе
- •Метод Квайна минимизации булевых функций
- •Метод Мак-Класки минимизации булевых функций
- •Графический метод минимизации: карты Карно и диаграммы Вейча
- •Основные принципы построения карт Карно
- •Задание к лабораторной работе
- •Алгоритм генерации варианта
- •Контрольные вопросы
Вариант №29.
1.Сколькими способами можно переставить буквы в слове параллелизм так, чтобы не изменялся порядок гласных?
2.Сколькими способами из колоды в 36 карт можно вытащить 5 карт, среди которых 5 с одинаковыми номерами?
3.Сколько можно сделать костей домино, используя числа 0, 1, … , r?
4.Сколько шестизначных чисел содержат ровно 3 различные цифры?
5.Используя метод включения и исключения, найти число способов размещения r различных предметов в n ящиках, причем не может быть пустых ящиков?
Вариант №30.
1. Пассажир оставил вещи в автоматической камере хранения, а когда пришел получать вещи, выяснилось, что он забыл номер. Он только помнит, что в номере были числа 26 и 37. Чтобы открыть камеру, нужно правильно выбрать пятизначный номер. Какое наибольшее количество номеров нужно перебрать, чтобы открыть камеру?
2.Сколькими способами из колоды в 37 карт (36 карт плюс джокер) можно вытащить 5 карт, среди которых 5 с одинаковыми номерами?
3.В почтовом отделении продаются открытки 10 сортов. Сколько существует способов купить 8 открыток? 8 различных открыток? 12 открыток?
4.Имеется 14 пар различных предметов. Найти полное число выборок из этих предметов, причем выборки должны отличаться только составом элементов, но не их порядком.
5.Используя метод включения и исключения, найти число способов размещения r различных предметов в n ящиках, причем ровно m ящиков являются пустыми?
Контрольные вопросы
1. Сформулировать основное правило комбинаторики: правило суммы в теоретико-множественной и комбинаторной формулировках.
2. Сформулировать основное правило комбинаторики: правило произведения в теоретико-множественной и комбинаторной формулировках.
3. Дать определения следующим понятиям: перестановка, размещение, сочетание.
4. Дать определение перестановки с повторениями и вывести формулу пересчета.
5. Дать определение размещений с повторениями и вывести формулу пересчета.
6. Дать определение сочетаний с повторениями и вывести формулу пересчета.
7. Сформулировать принцип включений-исключений.
8. Сформулировать общую постановку задачи распределения объектов по ячейкам.
Лабораторная работа № 5
Булевы функции. Законы алгебры логики. Аналитические способы описания. Полные системы функций
Цель работы: изучение способов описания булевых функций, практическое применение законов алгебры логики, представление функций в различных базисах.
Теоретическая справка Определение функции алгебры логики
Пусть множество Хсостоит из двух элементов 0 и 1,Х={0,1};множествоY=Xn = {(x1, …,xn) | i = , xi X}.
Двоичный набор – совокупность координат некоторого фиксированного вектора(х1, …, хn) Хn.
Каждому двоичному набору можно поставить в соответствие некоторый номер, равный двоичному числу соответствующему данному набору.
Пусть (х1, х2, …, хn)– логический набор, тогдах1*2n-1+х2*2n-2+…+xn*20– номер набора.
Например:
(0,1,1) = 022 + 121+120 = 3
(0,0,1,1) = 023+022 +121+120= 3
Замечание.Чтобы восстановить набор по номеру – нужно знать количество аргументов.
Логическая переменная– это переменная, которая может принимать только два значения: истина или ложь (TRUE/FALSE, 1/0).
Функция алгебры логики(булева функция, ФАЛ) –f(x1,x2, …,xn)– это функция, у которой все аргументы есть логические переменные, и сама функция принимает только логические значения.
Количество
всевозможных, различных двоичных
наборов длиной n равно
2n.
Например:
Построим всевозможные двоичные наборы длиной n = 3.
По теореме, приведенной выше, их количество равно 2n = 23 = 8.
Номер двоичного набора |
Двоичный набор | ||
х1 |
х2 |
х3 | |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
6 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
Существуют следующие способы описания ФАЛ
табличный
графический
аналитический
словесный