- •Дискретная математика
- •Введение
- •1 Теоретические вопросы
- •1 Основы теории множеств
- •1.1 Основные понятия и операции
- •1.2 Примеры
- •1.3 Варианты задачи №1
- •1.4 Варианты задачи №2
- •2 Отношения
- •2.1 Основные понятия и формулы
- •2.2 Примеры
- •2.3 Варианты задачи №3
- •3 Основы комбинаторики
- •3.1 Основные формулы
- •Примеры
- •3.3 Варианты задачи №4
- •3.4 Варианты задачи №5
- •Элементы математической логики
- •4.1 Основные понятия и формулы
- •Примеры
- •4.3 Варианты задачи №6
- •4.4 Варианты задачи №7
- •4.5 Варианты задачи №8
- •Основы теории графов
- •Основные понятия и формулы
- •5.2 Примеры
- •Варианты задачи №9
- •5.4 Нахождение кратчайших путей
- •5.5 Варианты задачи №10
- •Сетевое планирование
- •Основные понятия и формулы
- •Примеры
- •Варианты задачи №11
- •Содержание
Примеры
Пример 1. Функция алгебры логики трех переменных f(x1,x2,x3)=1 лишь при следующем наборе значений логических переменных:
-
х1
х2
х3
0
0
0
1
0
1
1
1
1
Найти аналитическое выражение функции, оптимизировать её.
Решение
Так как функция равна 1 на трех из восьми возможных наборов значений переменных, то СДНФ рассматриваемой функции имеет вид:
.
Сгруппируем второе и третье дизъюнктивные слагаемые, вынесем за скобки общий множитель и в соотсетствии с равенством , получим:
.
Учитывая, что , приходим к следующему результату:
.
Если для реализации функции, полученной по СДНФ, необходимо выполнить 12 логических операций, то после оптимизации достаточно только шесть.
Пример 2. Функция алгебры логики трех переменных f(x1,x2,x3)=0 лишь при следующем наборе значений логических переменных:
-
х1
х2
х3
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Найти оптимальное аналитическое выражение функции.
Решение
Количество наборов переменных, при которых значение функции равно 0 значительно меньше числа наборов значений переменных, при которых значение функции равно 1. Поэтому для решения задачи применим СКНФ. Тогда
.
Выполним преобразования. Обозначим . Тогда
= .
Таким образом, .
Раскрыв скобки, получим:
.
Окончательно получаем .
Для реализации функции алгебры логики, полученной с помощью СКНФ, необходимо выполнить 16 логических операций, а после оптимизации достаточно всего четыре.
4.3 Варианты задачи №6
Составить таблицы истинности формул
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
; .
4.4 Варианты задачи №7
Проверить двумя способами, будут ли эквивалентны указанные в вариантах формулы:
а) составлением таблиц истинности;
б) приведением к СДНФ или СКНФ с помощью эквивалентных преобразований
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
и .
4.5 Варианты задачи №8
В вариантах 1-15 найти оптимальное аналитическое выражение функции алгебры логики, применяя СДНФ, если она равна 1 лишь при указанных в таблице наборах логических переменных, а в остальных случаях 0.
Таблица 8 – Варианты задачи №8
Пе- рем. |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
х1 х2 х3 |
001 |
001 |
001 |
000 |
001 |
011 |
011 |
011 |
000 |
111 |
х1 х2 х3 |
001 |
001 |
000 |
011 |
011 |
100 |
110 |
100 |
011 |
001 |
х1 х2 х3 |
010 |
011 |
011 |
101 |
100 |
110 |
100 |
101 |
101 |
010 |
Продолжение таблицы 8
Пе- рем. |
Варианты |
||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
х1 х2 х3 |
000 |
000 |
001 |
011 |
111 |
х1 х2 х3 |
001 |
011 |
110 |
100 |
001 |
х1 х2 х3 |
010 |
101 |
010 |
101 |
010 |
В вариантах 16-30 найти оптимальное аналитическое выражение функции алгебры логики, применяя СКНФ, если она равна 0 лишь при указанных в таблице наборах логических переменных, а в остальных случаях 1:
Продолжение таблицы 8
Пе- рем. |
Варианты |
|||||||||
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
х1 х2 х3 |
000 |
000 |
001 |
011 |
111 |
111 |
000 |
001 |
011 |
111 |
х1 х2 х3 |
001 |
011 |
110 |
100 |
001 |
011 |
011 |
110 |
100 |
001 |
х1 х2 х3 |
010 |
101 |
010 |
101 |
010 |
101 |
001 |
010 |
101 |
011 |
Продолжение таблицы 8
Пе- рем. |
Варианты |
||||
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
х1 х2 х3 |
001 |
001 |
001 |
000 |
001 |
х1 х2 х3 |
001 |
001 |
000 |
011 |
011 |
х1 х2 х3 |
010 |
011 |
011 |
101 |
100 |