- •Множества. Элементы множеств. Интуитивный принцип объемности. Способы задания множества. Мощность множества.
- •Подмножества и их свойства.
- •Операции над множествами: объединение, пересечение, разность, дополнение. Диаграммы Эйлера-Венна.
- •Свойства операций над множествами (с доказательством).
- •Прямое произведение множеств. Бинарные отношения. Способы задания бинарных отношений.
- •Операции над бинарными отношениями: композиция отношений, степень отношения, обратное отношение, дополнение отношения, объединение, пересечение, разность отношений.
- •Свойства бинарных отношений: рефлексивность, антирефлексивность, симметричность, антисимметричность, транзитивность, связность.
- •Замыкания отношений. Транзитивное замыкание, рефлексивное транзитивное замыкание. Теоремы о транзитивном и рефлексивном транзитивном замыкании.
- •Операции над бинарными отношениями, заданными в матричной форме.
- •Алгоритм определения матрицы транзитивного замыкания бинарного отношения.
- •Отношение эквивалентности. Классы эквивалентности и их свойства. Разбиения множеств. Связь эквивалентности с разбиением (теоремы с доказательством).
- •Отношение порядка. Строгий и нестрогий порядок. Частичный и полный порядок. Упорядоченные множества.
- •Соответствия. Образ и прообраз. Свойства соответствий: всюду определенные, инъективные, сюръективные, функциональные, взаимнооднозначные соответствия.
- •Функции и отображения. Виды отображений. Обратные соответствия и функции. Способы задания функций.
- •Алгебраические операции. Примеры операций. Арность операции. Способы задания.
- •Свойства бинарных алгебраических операций: коммутативность, ассоциативность, дистрибутивность, поглощение, идемпотентность. Нейтральный и симметричный элементы.
- •Комбинаторные правила суммы и произведения. Выборки (упорядоченные, неупорядоченные, с повторениями и без).
- •Операции над графами.
- •Способы представления графов и орграфов на эвм: матрица смежности, матрица инцидентности, список смежности, массив ребер (дуг).
- •Маршруты в графах. Виды маршрутов: замкнутые и незамкнутые. Цепь. Простая цепь. Цикл. Простой цикл. Длина маршрута. Расстояние между вершинами. Диаметр графа.
- •Орграфы и бинарные отношения. Отношение достижимости вершин орграфа. Матрица достижимости. Связь между отношениями достижимости и смежности.
- •Определение матрицы достижимости орграфа как матрицы рефлексивного и транзитивного замыкания отношения смежности.
- •Алгоритм выделения компонент связности (сильной связности)
- •Нагруженные орграфы Длина пути в нагруженном орграфе. Минимальные пути в нагруженных орграфах.
- •Нагруженные орграфы. Алгоритм Форда-Беллмана выделения минимального пути в нагруженном орграфе.
Функции и отображения. Виды отображений. Обратные соответствия и функции. Способы задания функций.
Функцией называется функциональное соответствие. Для функций существует особый вид записи, называемый префиксной: если (а,b) f, f – функция (индексная форма), f(a)=b(префиксная форма).
Если функция обладает какими-либо дополнительными свойствами, характерным для соответствий, то она называется отображением.
Виды отображений:
Отображением а в b называется всюду определенная функция f: A B
Отображением множества А на множество В называется всюду определенная сюръективная функция f: A B
Отображением А в А называется преобразованием множества A А
Отображением А на А называется перестановка на множестве A А
Если y = f(x) есть взаимно однозначное отображение X на Y, то каждому можно поставить в соответствие тот единственный элемент, образом которого при отображении f является y. Это соответствие называется обратным отображением для отображения f и обозначается через f -1.
Обратная функция, функция, обращающая зависимость, выражаемую данной функцией. Так, если у = f (x) — данная функция, то переменная х, рассматриваемая как функция переменной у, х = j (y), является обратной по отношению к данной функции у = f (x).
Способы задания функции:
-аналитический(формула)
-графический
-табличный
-рекурсивный (через саму себя, одни значения функции определяются через другие её значения.
факториал; числа Фибоначчи; функция Аккермана)
-словесный
Алгебраические операции. Примеры операций. Арность операции. Способы задания.
Операция – функция все аргументы и значения которой принадлежат одному и тому же множеству. В общем случае n-местная f типа f: .
Арность операции – местность операции, количество аргументов функции. По арности операции подразделяются на:
Унарные. Унарной операцией на множестве М называется f типа f: M M или .
Например: дополнение, f(x)= , f(x)= (R+), .
Бинарные. Бинарной операцией на множестве М называется f типа f: M2 M или . Например: НОК, \, ,операции на множестве векторов,v,ʌ.
n-арные. N-арной опирацией на множестве М называется f типа f: .
Одним из способов задания бинарных операций на множестве является таблица Кэли.
Свойства бинарных алгебраических операций: коммутативность, ассоциативность, дистрибутивность, поглощение, идемпотентность. Нейтральный и симметричный элементы.
Некоторые, часто встречающиеся свойства бинарных операций имею специальные названия:
* коммутативная на М <=>
* ассоциативная на М <=>
* идемпотентная на М <=> .
* дистрибутивная слева относительно <=>
* дистрибутивная справа относительно <=>
Если одновременно выполняется дистрибутивность слева и справа, то говорят, что *
дистрибутивна относительно .
* поглощает <=> .
Существует два вида терминологий применительно к бинарным операциям:
мультипликативная терминология: * - умножение
аддитивная терминология: * - сложение
Элемент e называется нейтральным для *, если , e*a=a*e=a, при этом равенство e*a=a указывает на левый нейтральный элемент e, а равенство а*е=а указывает на правый нейтральный элемент.
В мультипликативной терминологии нейтральный элемент называется «1».
В аддитивной терминологии нейтральный элемент называется «0».
Элемент называется симметричным для элемента , относительно *, если выполняется следующие условия:
В мультипликативной терминологии симметричный элемент называется обратным а-1.
В аддитивной терминологии симметричный элемент называется противоположным –а.