离散数学第二版(屈婉玲)第二部分内容总结

发布时间 2023-05-09 19:26:43作者: KKnie
第二部分 集合论 总结

第6章 集合代数

  6.1 集合的基本概念

  集合中的关系:

    元素和集合之间:属于或不属于。

    集合与集合之间:包含被包含,子集,真子集,空集,幂集。

 

  6.2 集合的运算

  集合的基本运算:

    并、交、相对补、对称差、绝对补

 

    VN图(文氏图)表示:

 

  6.3 有穷集的计数

  包含排斥原理:

    书上一个很经典也很能体现包含排斥原理的例子:

  (例子图)

 

  包含排除原理很好解这种满足多条件(性质),条件(性质会重叠的解问题,先找出全集的所有元素,再将每个元素满足一个条件(性质)元素个数找出,再将满足两个条件(性质)元素个数找出,以此类推做差求和求解。

 

  6.4 集合恒等式

  集合恒等式有很多,其中我认为会比较常用的且比较基础的有交换律、结合律、分配律、同一律、零律、吸收律和德摩根律。以下为书上的主要算律展示:

(附图片)

 

 

 

 

 

 

 

第7章 二元关系

  7.1 有序对与笛卡儿积

  有序对(序偶)定义:

  由两个元素x和y(允许x=y)按照一定顺序排列成的二元组。说人话就是:

    <x, y> 长这样,x是第一元素,因为它在前面;y是第二元素。

  有序对<x, y> 性质:

    简单地说:

      1. 当x != y,<x, y> != <y, x>

      2. <x, y> = <u, v> 充要条件是x=u,y=v

  笛卡儿积:

    人话:

      设A = {a, b},B = {0, 1, 2}

      A X B = { <a, 0>,  <a, 1>,  <a, 2>,  <b, 0>,  <b, 1>  <b, 2> }

  观察规律发现用A中的元素作为第一元素与B中元素作为第二元素的所有结果。所以这样就会有一个性质:A X B != B X A。B X A 则应当将A X B 中的每个序偶调换第一和第二元素。这个性质的前提是A,B都不为空集且A与B不相等。而由前提又可以得出另一个性质:

对任意集合A,有 A X ∅= ∅

7.2 二元关系

二元关系满足条件:

    1. 集合非空,且它的元素都是有序对(序偶);

例如:{<x, y>,<y, z>}是有序对,{<x, y>, z}不是有序对。

      2. 集合是空集;

 

书上的二元关系:

EA : 定义A上的全域关系,其中元素满足 EA  = A X A

IA :定义A上的恒等关系,其中元素满足  IA = {<x, x>|x∈A}

LA:定义A上的小于等于关系,其中元素满足 LA = {<x, y>|x<=y}

DA:定义A上的整除关系,大体同上,字面意思理解,a|b的意思是b能被a整除,如2|4 表示4能被2整除

R:定义A上的包含关系,可能比较难理解,这里举例:A中的元素有例如:{∅{a}, {b}, {a,b}}, 则R中的一个元素长这样:<{a}, {a,b}> 第一元素被包含于第二元素,或者说第二元素包含第一元素,这就是包含关系。特殊地,如果包含关系内有空集,则空集被包含于所有元素(包括空集本身

 

关系矩阵:

  话不多说,直接上图:

 

 

关系图:

  上图:

 

 

 

7.3 关系的运算

三种域:

  定义域与值域和域:

  还是上图(狠狠地爱上上图了,家人们谁懂啊(乐)):

 

 

 

逆关系:

不用多说,直接理解:

R-1  = {<x, y>|<y, x> ∈R},就这样

右复合:

很像后面要说的传递关系:

 

 

G对F的右复合,记作F  G = {<x, y>|∃t(<x, t> ∈F⋀<t, y> ∈G)}

关系的次幂:

挺有意思的,书上是这样写的:

 

 

其中,IA是恒等关系,就是里面的第一元素与第二元素相等。IA 的关系矩阵毫无疑问是单位阵,可以试试通过上面的方法来动手写一下IA 的关系矩阵

我们可以通过关系矩阵的次幂的运算得知关系的次幂的关系,这么说可能有点绕,那么上图:

 

 

可以看出,M4 之后的运算会进入循环,以此类推得出R2以后的运算会进入循环。

 

7.4 关系的性质

自反和反自反:

说人话,看图:

 

对称和反对称:

 

 

传递:

 

 

 

7.5 关系的闭包

主要是Warshall算法,这里跳过,网上各路大神都有很好的讲解,自己理解并不是很到位,这里不细讲。

 

7.6 等价关系与划分

等价关系:

一个很好的例子:

 

 

自反性:<0,0>  <1,1>  <2,2>  <4,4> 等

对称性:<0,4>  <4,0>  <0,8>  <8,0> 等

传递性:<0,4>  <4,8>  <1,5>  <5,9> 等

三种性质都满足,所以R是A上的等价关系。

要证明等价关系,则要从三种性质入手,分别证明满足三种性质,最后得到等价关系的结论。

 

商集的定义:

 

 

 

划分与划分块:

 

 

由图可知,划分就是大圆,划分块就是大圆里被线分割的块块。类似于分蛋糕。

7.7 偏序关系:

偏序关系的定义:

 

 

图截自百度,比书上简洁。

 

两个例子:

 

通过图7.8我们可以分析出极小元,极大元,最小元和最大元。

  如图:

    1. a是孤立点,所以它既是极小元也是极大元。
    2. 其它极小元:b,c,g;其它极大元:f,h。
    3. 没有最小元与最大元,因为这两个都是唯一的。如果把图中h去掉,就会有f是最大元,g成了孤立点;再将c去掉就得到b是最小元。

再来:

 

所以没事儿多看书,书上有的东西说的也挺明白的。