离散数学等价关系与偏序关系

等价关系

“关系”一词,在日常生活中十分常见,在学校,有同学关系、师生关系、同事关系等; 在家庭中,有兄弟姐妹关系,父子关系、母女关系等;在一般的工作单位,有师徒关系、上 下级关系等等。在研究科学中也有很多关系,如数学中的数的大小比较关系、整数中整除关 系、函数关系、集合中的包含关系;计算机软件的程序与其子程序关系等。 为了数学的方法来研究这类关系,我们将用集合论的观点来描述这类关系。 例如,集合{}e d c b a A ,,,,=,为五个人组成的集合,其中他们中,a 是b 的父亲,c 是d 的 父亲,c 也是e 的父亲。现将集合A 的父子关系用有序对表示,即为),(),,(),,(e c d c b a 。把 这三个有序对组成一个集合{}),(),,(),,(e c d c b a R =,我们把R 这种由集合A 导出的有序 对组成的集合R ,叫做A 上关系 R 。 我们称集合R 为集合A 的父子关系集合(简称关系)。 我们把13个数组成的集合{}10,,3,2,1 =A 也建立几个关系。 二、建立关系举例: 1、 它们之间的小于等于关系R ; ()()()()()()(){},13,13,13,12,,3,2,2,2,3,1,2,1,1,1 =R 2、 它们除以3以后余数相同的关系1R ; ()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()? ?????=,10,10,7,10,4,10,1,10,9,9,6,9,3,9,8,8,5,8,2,8,10,7,7,7,4,7,1,7,9,6,6,6,3,6,8,5,5,5,2,5,10,4,7,4,4,4,1,4,9,3,6,3,3,3,8,2,5,2,2,2,10,1,7,1,4,1,1,12R 3、它们之间的整除关系2R ; ()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()? ?????=10,10,9,9,8,8,7,7,6,6,10,5,5,5,8,4,4,4,9,3,6,3,3,3,10,2,8,2,6,2,4,2,2,2,10,1,2,1,1,13 R 注意:关系有两大类关系:A 到B 的关系,A 上的关系;我们主要讨论A 上的关系。 三、关系的几种表示方法: 1、图形表示; 2、表格表示; 3、矩阵表示; 比如:{ }5,4,3,2,1=A 上的R 关系为()()()()()()(){},4,5,2,4,5,3,3,3,3,2,2,22,1=R 则??????? ? ??=01000000101010000110 00010R A

应用离散数学-集合与关系

集合与关系《应用离散数学》 第3章 21世纪高等教育计算机规划教材

目录 3.1 集合及其运算 3.2 二元关系及其运算3.3 二元关系的性质与闭包3.4 等价关系与划分 3.5 偏序关系与拓扑排序3.6 函 数 3.7 集合的等势与基数3.8 多元关系及其应用

集合是现代数学中最重要的基本概念之一,数学概念的建立由于使用了集合而变得完善并且统一起来。集合论已成为现代各个数学分支的基础,同时还渗透到各个科学技术领域,成为不可缺少的数学工具和表达语言。对于计算机科学工作者来说,集合论也是必备的基础知识,它在开关理论、形式语言、编译原理等领域中有着广泛的应用。 本章首先介绍集合及其运算,然后介绍二元关系及其关系矩阵和关系图,二元关系的运算、二元关系的性质、二元关系的闭包,等价关系与划分、函数,最后介绍多元关系及其在数据库中的应用等。

3.1 集合及其运算 3.1.1 基本概念 集合是数学中最基本的概念之一,如同几何中的点、线、面等概念一样,是不能用其他概念精确定义的原始概念。集合是什么呢?直观地说,把一些东西汇集到一起组成一个整体就叫做集合,而这些东西就是这个集合的元素或叫成员。 例3.1 (1)一个班级里的全体学生构成一个集合。 (2)平面上的所有点构成一个集合。 (3)方程 的实数解构成一个集合。 (4)自然数的全体(包含0)构成一个集合,用N表示。 (5)整数的全体构成一个集合,用Z表示。 (6)有理数的全体构成一个集合,用Q表示。 (7)实数的全体构成一个集合,用R表示。

(8)复数的全体构成一个集合,用C表示。 (9)正整数集合Z+,正有理数集合Q+,正实数集合R+。(10)非零整数集合Z*,非零有理数集合Q*,非零实数集合R*。(11)所有n 阶(n≥2)实矩阵构成一个集合,用M n(R)表示,即

“离散数学”中的等价关系

“离散数学”中的等价关系 “离散数学”是计算机专业的重要基础课程和核心课程。通过该课程的教学,不仅要为学生们进一步学习本专业的后续课程提供必备的数学理论基础,更重要的是培养和提高学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。与高等数学主要以连续量作为研究对象不同,离散数学主要以离散量作为主要的研究对象,内容包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论以及组合数学、数论和离散概率等。由于这些内容在描述形式、研究方法和计算机应用领域等方面均存在着较大差异,且含有大量比较抽象的概念、定理和各种各样的形式化描述,因而学生普遍感到困难重重,学习效果不理想。因此,如何改进教学方法,提高教学效果,使学生们的抽象思维能力和逻辑推理能力真正得到提升,是“离散数学”课程教学过程中必须认真解决的重要课题。 1离散数学课程中的等价关系 1.1离散数学课程中等价关系的概念 定义1 设R为非空集合A上的二元关系。如果R是自反的、对称的和可传递的,则称R为A上的等价关系。 定义2 设R为非空集合A上的等价关系,x∈A,令[ x ]R={ y | y ∈A ∧xRy }, 则称[ x ]R 为x关于R的等价类,简记为[ x ]。 定义3 设R为非空集合A上的等价关系,以R的所有等价类作元素的集合称为A关于R的商集,记为A/R,即A/R={ [ x ]R| x∈A }。 根据定义1,很容易证明矩阵理论中的矩阵合同关系、相似关系都是等价关系;线性空间的同构关系也是一种等价关系。下面主要讨论离散数学中一些常见的等价关系。 1.2离散数学课程中各种具体的等价关系 数理逻辑中,命题公式A和B等值(记为A B)是指由它们构成的等价式A B 为永真式。命题公式的等值关系是建立在由所有命题公式构成的集合上的一种等价关系,这种等价关系将所有命题公式按其是否等值划分成若干个等价类,属于同一个等价类中的命题公式彼此等值,因而,只要清楚了等价类中某一个公式的性质,则与该公式同类的公式的性质也就完全清楚了。因此,命题公式的等值关系(等价关系)是获取命题公式性质的基石。 集合论中,集合A和B的等势是指从A到B存在一个双射函数即集合A中

等价关系与偏序关系

等价关系与偏序关系 何英华 hyh@https://www.360docs.net/doc/863328058.html, 集合论与图论 04

目录 ?4.1 等价关系 –等价关系 –等价类 –商集 –集合的划分 ?4.2 偏序关系

一、等价关系 ?定义:设R为非空集合上的关系。如果R是自反的、对称的和传递的,则称R为A上的等价关系。设R是一个等价关系,若∈R,称x等价于y,记做x~y。 ?例1:设A={1,2,…,7},那么A上的关系R:  R={|x,y∈A∧x≡y(mod3)} 是等价关系。其中x≡y(mod3)叫做x与y模3相等,即x除以3的余数与y除以3的余数相等。

二、等价类 ?定义:设R为非空集合A上的等价关系,令x∈A [x] R ={y|y∈A∧xRy} 称[x] R 为x关于R的等价类,简称为x的等价类,简 记为[x]。 ?从以上定义可以知道,x的等价类是A中所有与x 等价的元素构成的集合。例1中的等价类是: [1]=[4]=[7]={1,4,7} [2]=[5]=[8]={2,5,8} [3]=[6]={3,6}

等价类的性质 ?定理:设R是非空集合A上的等价关系,则 1)?x∈A,[x]是A的非空子集。 2)?x,y∈A,如果xRy,则[x]=[y]。 3)?x,y∈A,如果xRy不成立,则[x]与[y]不交。4)∪{[x]|x∈A}=A 证明: 1)x∈[x],[x] ?A。 2)集合相等。 3)反正法。 4)集合相等。

三、商集 ?定义:设R为非空集合A上的等价关系,以R的所有等价类作为元素的集合称为A关于R的商集,记做A/R,即A/R={[x] |x∈A} R ?例1中的商集为{{1,4,7},{2,5,8},{3,6}}

《应用离散数学》方景龙版3.4 等价关系与划分

§3.4 等价关系与划分 习题3.4 1. 对于给定的集合A 和其上的二元关系R ,判断R 是否为等价关系。 (1)A 为实数集,A y x ∈?,,2=-?y x xRy 。 (2)}321{,,=A ,A y x ∈?,,3≠+?y x xRy 。 (3)+=Z A ,即正整数集,A y x ∈?,,是奇数xy xRy ?。 (4))(X P A =,集合X 的基数2||≥X ,A y x ∈?,,x y y x xRy ?∨??。 (5))(X P A =,集合X 和C 满足X C ?,A y x ∈?,,C y x xRy ?⊕?。 解 略 2. 设}{d c b a A ,,,=,对于A 上的等价关系 A I c d d c a b b a R }{><><><><=,,,,,,, 画出R 的关系图,并求出A 中各元素关于R 的等价类。 解 R 的关系图如下: A 中各元素关于R 的等价类分别为: },{][][b a b a ==,},{][][d c d c == 3. 考虑单词的集合}{sit wind wash sky last sheet W ,,,,,=。1R 和2R 分别是由“具有同样多的字母”和“具有相同的开头字母”定义的等价关系。求由1R 和2R 确定的商集1/R W 和2/R W 。 解 略 4. 给出模6同余关系,并求出所有的模6同余类。 解 模6同余关系)}6(mod |{b a b a b a R ≡∧∈><=Z ,, 所有的模6同余类为: 510}|5{][,,,, =∈+=i z i z i Z 即 },20,15,10,5,0,5,10,15,20,{]0[ ----= },21,16,11,6,1,4,9,14,19,{]1[ ----=

离散数学39偏序关系

偏序关系

一、偏序关系和哈斯图 1、定义3-12.1 若集合A上的二元关系R是自反的、反对称的和传递的,则称R是A的偏序关系,记作?.设?为偏序关系,如果∈?,则记作x?y,读作“小于或等于”。.序偶称为偏序集合.(Partially Ordered Relations) 注意:这里的“小于或等于”不是指数的大小,而是在偏 序关系中的顺序性.x“小于或等于”y的含义是:依照这个序, x排在y的前边或者x就是y.

根据不同偏序的定义,对序有着不同的解释. 例如整除关系是偏序关系, 3 ? 6的含义是3整除6. 大于或等于关系也是偏序关系,针对这个关系写5?4是说大于或等于4,关系?中5排在4的前边,也就是5比4大. 注: 和空关系都是A上的偏序关系, 1. 集合A上的恒等关系I A 但全域关系E 一般不是A上的偏序关系. A 2. 实数域上的小于等于关系(大于等于关系),自然数域上的整除关系,集合的包含关系等都是偏序关系.

定义设R为非空集合A上的偏序关系,定义 (1) ?x, y∈A, x ? y当且仅当 x ? y且x≠y; (2) ?x, y∈A, x 与 y 可比当且仅当 x ? y 或 y ? x. 注: 在具有偏序关系的集合A中任二元素 x 和 y 之间必有下列四种情形之一: x ? y ,y ? x ,x=y ,x 与 y 不可比.

例设A={1, 2, 3} (1) ?是A上的整除关系,则:1 ? 2, 1 ? 3, 1=1, 2=2, 3=3, 2 和 3 不可比; (2) ?是 A 上的大于等于关系,则: 2 ? 1, 3 ? 1, 3 ? 2, 1=1, 2=2,3=3.

等价关系与偏序关系复习题答案

第5章 等价关系与偏序关系 一、选择题(每题3分) 1、设Z 为整数集,下面哪个序偶不够成偏序集( A ) A 、)(,小于关系:<>< 关系:整除 D 、,()Z M M <>关系:整倍数 2、序偶(),A ρ<>?必为( B ) A 、非偏序集 B 、偏序集 C 、线序集 D 、良序集 3、设≤小于等于关系:Z 为整数集,下面哪个序偶能够成良序集( D ) A 、,()R R + <>≤:正实数集 B 、,()Q Q ++<≤>有理数集:正 C 、,()Z Z ++<≤> 整数集:正 D 、,()N N <≤>:自然数集 4、设{,{1},{1,3},{1,2,3}}A =?,则A 上包含关系“?”的哈斯图为( C ) 5、集合{ 1, 2, 3,4 }A =上的偏序关系图为 则它的哈斯图为( A ) 6、某人有三个儿子,组成集合123{ , , }A S S S =,则在A 上的兄弟关系一定不是( D ) A 、偏序关系 B 、线序关系 C 、良序关系 D 、等价关系 7、有一个人群集合12{ , , , }n A P P P = ,则在A 上的同事关系一定是( D ) A 、偏序关系 B 、线序关系 C 、良序关系 D 、等价关系 8、设A 为非空集合,则下列A 上的二元关系中为等价关系的是( D ) A 、空关系 B 、全域关系 C 、恒等关系 D 、上述关系都是 9、设{ 1, 2, 3 }A =,则A 上不同等价关系的个数为( C ) A 、3 B 、4 C 、5 D 、6 10、设{ 1, 2, 3, 4 }A =,则A 上不同等价关系的个数为( C ) A 、13 B 、14 C 、15 D 、16 注:除了等价关系可以对空集定义,而划分不能外,等价关系与划分是相同概念的不同描述. 11、设{ 1, 2 }S =,“?”为S 中元素的普通乘法,定义S S ?上的等价关系 {,,, | ,,,,}R a b c d a b S S c d S S a d b c =<<><>><>∈?<>∈??=?, 则由R 产生的S S ?上一个划分的分块数为( D ) A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 提示:记12341,1,1,2,2,1,2,2a a a a =<>=<>=<>=<>, 则由R 的关系图易知1234{{},{},{},{}}S S a a a a ?=.

离散数学题目大汇总

离散数学试题一(A 卷答案) 一、(10分)证明(A ∨B )(P ∨Q ),P ,(B A )∨P A 。 二、(10分)甲、乙、丙、丁4个人有且仅有2个人参加围棋优胜比赛。关于谁参加竞赛,下列4 种判断都是正确的: (1)甲和乙只有一人参加; (2)丙参加,丁必参加; (3)乙或丁至多参加一人; (4)丁不参加,甲也不会参加。 请推出哪两个人参加了围棋比赛。 三、(10分)指出下列推理中,在哪些步骤上有错误为什么给出正确的推理形式。 (1)x (P (x ) Q (x )) P (2)P (y )Q (y ) T (1),US (3)xP (x ) P (4)P (y ) T (3),ES (5)Q (y ) T (2)(4),I (6)xQ (x ) T (5),EG 四、(10分)设A ={a ,b ,c},试给出A 上的一个二元关系R ,使其同时不满足自反性、反自反性、 五、(15分)设函数g :A →B ,f :B →C , (1)若f o g 是满射,则f 是满射。 (2)若f o g 是单射,则g 是单射。 六、(15分)设R 是集合A 上的一个具有传递和自反性质的关系,T 是A 上的关系,使得T R 且R ,证明T 是一个等价关系。 七、(15分)若是群,H 是G 的非空子集,则的子群对任意的a 、b ∈H 有 a * b -1∈H 。 八、(15分)(1)若无向图G 中只有两个奇数度结点,则这两个结点一定是连通的。 (2)若有向图G 中只有两个奇数度结点,它们一个可达另一个结点或互相可达吗 离散数学试题一(B 卷答案) 一、(15分)设计一盏电灯的开关电路,要求受3个开关A 、B 、C 的控制:当且仅当A 和C 同时关闭或B 和C 同时关闭时灯亮。设F 表示灯亮。 u v w

离散编程,求偏序关系的极大元与极小元

求偏序集中的极大元与极小元 成绩: 10 / 折扣: 0.9 输入 输入偏序集 , A 中的元素数不超过 20 个,分别用单个小写的英文字母表示。 输入的第一行给出 A 中的各个元素,两个相邻的元素之间用逗号隔开。 输入的第二行给出偏序关系£,用有序对的形式给出,如 , 等等,两个相邻的有序对之间用逗号隔开。 输出 输出 A 的极小元与极大元。 输出的第一行给出各个极小元,两个相邻元素之间用逗号隔开,输出的元素要求按照英文字母的自然顺序排列输出。 输出的第二行给出各个极大元,两个相邻元素之间用逗号隔开,输出的元素要求按照英文字母的自然顺序排列输出。 测试输入期待的输出时间限制内存限制额外进程 测试用例 1 以文本方式显示 1.a,b,c,d? 2.,,,,,? 以文本方式显示 1.a,c? 2.b,d? 无限制 1024KB 0 测试用例 2 以文本方式显示 1.a,b,c,d,e,f? 2.,,,,,,,,? 以文本方式显示 1.a,c,e? 2.b,d,f? 无限制 1024KB 0 源程序 #define N 100 #include"stdio.h" #include"string.h" int main( ) { char b[N],c[N],d[N],e[N]; /* b放元素,c放偏序关系,d放极小元,e放极大元 */ int i,j,m=0,n=0,len1,len2,s; scanf ( "%s%s",b,c ); len1 = strlen( b );

偏序关系

4.6偏序关系 偏序关系:同时具有自反、反对称和传递性

4.6 偏序关系 定义4.21 设R为非空集合A上的一个二元关系,如果R是自反的、反对称的和传递的,则称R为A上的偏序关系,记作≤。设≤是偏序关系,若∈≤,则记作x≤y,读作x“小于或等于”y。集合A与A上的偏序关系≤一起组成的有序对叫做偏序集。 如以下关系都是偏序关系: (1)非空集合A上的恒等关系I A。 (2)实数集R上的“≤”、“≥”关系。

4.6 偏序关系 定义4.22 设为偏序集,定义 (1)?x, y∈A,x < y ?x ≤ y ∧x≠y,x是偏序集,其中A={1, 2, 3, 4, 5},是A上的整除关 系,则有 (1)1<2<4,1<3等。 (2)1=1,2=2,3=3等。 (3)2与3是不可比的。

4.6 偏序关系 Sed ut perspiciatis unde omnis.68% 设为偏序集,若?x, y ∈A ,x 与y 都是可比的,则称≤为A 上 的全序关系(或线序关系)。且称为全序集。 例如,集合A = {1, 2, 3, 4, 5}上的(1)“小于等于”关系是全序关系,因为任何两个数总是可比大小 的。(2)“整除关系”不是全序关系,因为2与3是不可比的。 定义4.23

4.6 偏序关系 定义4.24 设为偏序集,对于任意的x, y∈A,如果x < y并且不存在z∈A使得x | x, y∈A∧y盖住x} 根据定义4.24,?∈COV A ?y盖住x ?x ≤ y ?∈ ≤ 所以COV A ?≤。

离散数学等价关系

概念问题 二进制关系:A和B的笛卡尔积的子集称为从A到B的二进制关系。集合上的关系:从a到a的关系。 关系的性质 反射,抗反射,对称,抗对称和传输。 没有列出概念,但应注意以下方面: (1)所有属性的概念都是逻辑表达式,即判断是非,必须严格按照定义判断是非; (2)它们都是用全名量词表示的逻辑表达式,因此必须为真才能保持一致; (3)它们全部由隐含条件语句表示。如果前提为假,则它也为真,也就是说,所有未出现在真之后再为假的内容都为真。 关系代表 (1)设置符号(适合定义和表示); (2)图表表示(适合直观感觉和观察特性); (3)关系矩阵表示(适合计算);特别地,关系矩阵是布尔矩阵,即逻辑矩阵,其描述A中的第i个元素是否与B中的第j个元素有关。 关系运作

(1)交叉,合并与区别 R1?R2————M1ùM2 R1èR2————M1úM2 (2)综合 合成操作非常重要且容易出错。注意其顺序以及对集合,图形和矩阵的相应计算。 自我及其综合运算形成力量。 例如,R 2对应于由点直接连接的边,这些点可以从图形上的每个点分两步到达。 另一个例子 R1°R2 ————M2M1 R ^ 2 ————M ^ 2 关系的应用 (1)n元关系的应用 一般来说,当2元关系扩展到N元关系时,它就成为数据库的基本框架。N元有序对是N个字段的记录,因此关系操作对应于数据库操作。我们只知道这部分内容(与数据库重复)。 (2)封闭的应用 首先,介绍了三种闭包的概念。如果用一句话来概括,R的自反/对称/传递闭包是包含R的自反/对称/传递关系中最小的。

然后其应用着重于掌握传递闭包的应用,它可以显示传递性直接通过连接边可到达的点的连通性。 然后讨论三个闭包的计算: (3)等价关系的应用 首先是等价关系的概念,以及等价类和划分的扩展概念。 其次,等价关系的应用仅仅是分类。因为等价与划分之间存在一一对应的关系。 A.如果一个关系是集合a上的等价关系,写出每个元素的等价类,然后删除重复项,则由非重复等价类组成的集合就是原始集合a的除法。B,如果子集族是集合A的划分,则根据“属于同一个子集的人如果有关系就可以配对”的规则,二元有序对的集合必须满足反射性,对称性和可传递性,是等价的关系。 (4)偏序关系的应用 第一个是偏序的概念,并扩展了“小于或等于”,“小于”和“可比”。然后是整个顺序,然后是良好顺序(自己比较概念)。

离散数学等价关系

离散数学是一门研究离散量结构及其相互关系的数学学科,是现代数学的重要分支。离散的含义是指不同的连接元素,主要根据离散量研究结构和它们之间的关系,其对象通常是有限的或可数的元素。离散数学已广泛应用于各个学科,尤其是计算机科学和技术。同时,离散数学也是计算机专业许多专业课程必不可少的高级课程,例如编程语言,数据结构,操作系统,编译技术,人工智能,数据库,算法设计和分析以及计算机理论基础。通过对离散数学的研究,我们不仅可以掌握处理离散结构的描述工具和方法,为后续课程创造条件,还可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力,打下坚实的基础。参与未来的创新研发工作。 随着信息时代的到来,以微积分为代表的连续数学在工业革命时代的主导地位发生了变化,离散数学的重要性逐渐为人们所认识。离散数学教授的思想和方法广泛地反映在计算机科学和技术及相关专业的各个领域,从科学计算到信息处理,从理论计算机科学到计算机应用技术,从计算机软件到计算机硬件,从人工智能到认知系统,所有这些都与离散数学密切相关。因为数字电子计算机是离散结构,所以它只能处理离散或离散的定量关系。因此,计算机科学本身以及与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域都面临着如何为离散结构建立相应的数学模型的问题。以及如何离散化通过连续数量关系建立的数学模型,以便可以通过计算机对其进行处理。

离散数学是一门综合性学科,由传统逻辑,集合论(包括函数),数论基础,算法设计,组合分析,离散概率,关系论,图论和树,抽象代数(包括代数系统,组)组成。,环,域等),布尔代数和计算模型(语言和自动机)。离散数学已应用于现代科学和技术的许多领域。 离散数学也可以说是计算机科学的基本核心学科。离散数学中有一个著名的典型例子-四色定理,也称为四色猜想,它是现代世界上三个主要的数学问题之一。它是由英国制图员弗朗西斯·古斯里(Francis guthrie)于1852年提出的。当他为地图着色时,他发现了一种现象:“每张地图只能用四种颜色着色,而具有共同边界的国家可以使用不同的颜色。”那么可以通过数学证明吗?100多年后的1976年,肯尼思·阿佩尔(Kenneth Appel)和沃尔夫冈·哈肯(Wolfgang Haken)使用了计算机辅助计算,这花了1200个小时和100亿次判断,终于证明了四色定理,这在世界上引起了轰动。这是离散数学与计算机科学合作的结果。 离散数学可以看作是数学与计算机科学之间的桥梁,因为离散数学不仅可以与诸如集合论和图论之类的数学知识区分开,而且与计算机科学中的数据库理论和数据结构有关,这可以导致人们进入计算机科学的思维领域,促进计算机科学的发展。

偏序关系整理

●定义:集合S上的关系R,如果它是自反的,反对称的和传递的,就称为偏序。集 合S与偏序R一起叫做偏序集,记做(S, R) ●例子: ●1、整数集合上的“大于或等于”关系 ●2、正整数集合上的整除关系 ●3、集合S的幂集合上的包含关系 ●符号: ●通常用?表示偏序关系,读作“小于等于” ●∈R ? xRy ? x?y ●使用这个记号是由于“小于或等于”关系是偏序关系的范例。 ●“严格小于”: x?y ? x?y ∧x≠y ●当a与b是偏序关系(S, ≤)的元素时,不一定有a ≤b或b ≤a。 ●定义2:偏序集(S, ≤)的元素a和b叫做可比的,如果a ≤b或b ≤a。当a和b是S 的元素且没有a ≤b,也没有b ≤a,则称a和b是不可比的。 ●极大元素:偏序集的一个元素,它不小于这个偏序集的任何其他元素 ●极小元素:偏序集的一个元素,它不大于这个偏序集的任何其他元素 ●最大元素:偏序集的一个元素,它大于这个偏序集的所有其他元素 ●最小元素:偏序集的一个元素,它小于这个偏序集的所有其他元素 设为偏序集, A?S, u,l∈A ●上界(upper bound): u是A的上界??x( x∈A → x?u ) ●下界(lower bound): l是A的下界??x( x∈A → l?x ) ●例:, S={1,2,3,4,5,6,9,10,15} ●A1={1,2,3}, A2={3,5,15}, A3=S. ●A1的上界是{6}, A1的下界是{1} ●A2的上界是{15}, A2的下界是{1} ●A3的上界集合的最小上界:集合的一个上界,它小于所有其他的上界 ●集合的最大下界:集合的一个下界,它大于所有其他的下界 是{}, A3的下界 I A R R∩I A=R=R R∩R-1 I A R R R 最小元与极小元是不一样的。最小元是B中最小的元素,它与B中其它元素都可比;而极小元不一定与B中元素可比,只要没有比它小的元素,它就是极小元。对于有穷集B,极小元一定存在,但最小元不一定存在。最小元如果存在,一定是唯一的,但

离散数学 集合与关系 函数 习题 测验

一、已知A、B、C是三个集合,证明(A∪B)-C=(A-C)∪(B-C) 证明:因为 x∈(A∪B)-C?x∈(A∪B)-C ?x∈(A∪B)∧x?C ?(x∈A∨x∈B)∧x?C ?(x∈A∧x?C)∨(x∈B∧x?C) ?x∈(A-C)∨x∈(B-C) ?x∈(A-C)∪(B-C) 所以,(A∪B)-C=(A-C)∪(B-C)。 二、设R={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>},求r(R)、s(R)和t(R),并作出它们及R的关系图。 解:r(R)={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<1,1>,<2,2>,<3,3>,<4,4>,<5,5>} s(R)={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<1,2>,<4,2>,<4,3>} R2=R5={<2,2>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,1>,<5,5>,<5,4>} R3={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<5,4>} R4={<2,2>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,1>,<5,5>,<5,4>} t(R)={<2,1>,<2,5>,<2,4>,<3,4>,<4,4>,<5,2>,<2,2>,<5,1>,<5,4>, <5,5>} 三、证明等价关系 设R是集合A上的一个具有传递和自反性质的关系,T是A上的关系,使得∈T?∈R且∈R,证明T是一个等价关系。 证明因R自反,任意a∈A,有∈R,由T的定义,有∈T,故T自反。 若∈T,即∈R且∈R,也就是∈R且∈R,从而∈T,故T对称。 若∈T,∈T,即∈R且∈R,∈R且∈R,因R 传递,由∈R和∈R可得∈R,由∈R和∈R可得∈R,由∈R和∈R可得∈T,故T传递。 所以,T是A上的等价关系。 四、函数 设A、B、C、D是集合,f是A到B的双射,g是C到D的双射,令h:A×C→B×D且?∈A×C,h()=。证明h是双射。 证明:1)先证h是满射。 ?∈B×D,则b∈B,d∈D,因为f是A到B的双射,g是C到D的双射,所以存在a∈A,c∈C,使得f(a)=b,f(c)=d,亦即存在∈A×C,使得h()=

等价关系离散数学

等价关系(4学时) 【教学目的】 了解、掌握等价关系及相应的等价类与集合划分的基本概念及例子 【教学要求】 正确地掌握等价关系及相应的等价类与集合划分之间的关系;给定A上的等价关系R,会求所有的等价类和商集A/R,或者求与R相对应的划分;反之给定集合 A上的划分π,求对应于π的等价关系 【教学重点】 等价关系、偏序关系的各种性质的判断和证明; 【教学难点】 如何正确地掌握等价关系及相应的等价类与集合划分之间的关系 【教学方法】 讲练结合教学法、提问式与启发式相结合教学法。 【教学手段】 传统板书与多媒体课件辅助教学相结合。 【课型】新授课 教学过程 4.1一种特殊的二元关系——等价关系(Equivalence Relation). 一、等价关系(Equivalence Relation) 1、定义4.18 设R为非空集合上的关系.如果R是自反的、对称的和传递的, 则称R为A 上的等价关系.设R是一个等价关系, 若∈R, 称x等价于y, 记作:x ~ y. 例4.17 设A = { 1, 2, …, 8 }, 如下定义A上的关系R: R = { | x, y∈A∧x≡y (mod 3)} 其中x≡y(mod 3)是x与y模3. 不难验证R为A上的等价关系, 因为: ?x∈A , 有: x≡x(mod 3) ?x,y∈A, 若x≡y(mod 3), 则有: y≡x (mod 3) ?x,y,z∈A, 若x≡y(mod 3), y≡z(mod 3), 则有: x≡z.(mod 3) 该关系的关系图如右图所示. 不难看到, 上述关系图被分为三个互不连通的部分.每部分中的数两两都有关系.不同部分中的数则没有关系, 每一部分中的所有的顶点构成一个等价类. 4.2等价关系与划分

离散数学等价关系

离散数学等价关系 等价关系是设是非空集合A上的二元关du系,若R是自反的、对称的、传递的,则称R是A上的等价关系。给定非空集合A,若有集合S={S ,S ,…,S },其中S A,S(i=1,2,…,m)且S S = (i j)同时有S =A,称S是A的划分。研究等价关系的目的在于将集合中的元素进行分类,选取每类的代表元素来降低问题的复杂度,如软件测试时,可利用等价类来选择测试用例。 分成一块的有: 划分1:{{1,2,3,4}},对应的等价关系就是全域关系E,也就是A×A。分成两块的有: 划分2:{{1,2},{3,4}}, 划分3:{{1,3},{2,4}}, 划分4:{{1,4},{2,3}},分成三块的有: 划分5:{{1},{2,3,4}}, 划分6:{{2},{1,3,4}}, 划分7:{{3},{1,2,4}}, 划分8:{{4},{1,2,3}},分成四块的有: 划分9:{{1},{2},{3},{4}},对应的等价关系就是恒等关系I。 由划分求等价关系:∈R当且仅当a,b在同一个划分块中。扩展资料:

定义:若关系R在集合A中是自反、对称和传递的,则称R为A 上的等价关系。所谓关系R 就是笛卡尔积 A×A 中的一个子集。A 中的两个元素x,y有关系R,如果(x,y)∈R。我们常简记为 xRy。 自反:任意x属于A,则x与自己具有关系R,即xRx; 对称:任意x,y属于A,如果x与y具有关系R,即xRy,则y与x也具有关系R,即yRx; 传递:任意x,y,z属于A,如果xRy且yRz,则xRz。 x,y具有等价关系R,则称x,y R等价,有时亦简称等价。

离散数学(二元关系)课后总结

第四章二元关系 例1 设A={0,1},B={a,b},求A?B ,B?A,A?A 。 解:A?B={<0,a>,<0,b>,<1,a>,<1,b>} B?A={,,,} A?A={<0,0>,<0,1>,<1,0>,<1,1>} 可见A×B≠B×A 例2、关于笛卡尔乘积的几个证明 1)如果A、B都是有限集,且|A|=m, |B|=n,则 |A?B |=mn. 证明:由笛卡尔积的定义及排列组合中的乘法原理,直接推得此定理。 2) A?Φ=Φ?B=Φ 3) ?对∪和∩满足分配律。 设A,B,C是任意集合,则 ⑴A?(B∪C)= (A?B)∪(A?C); ⑵A?(B∩C)= (A?B)∩(A?C); ⑶(A∪B)?C= (A?C)∪(B?C); ⑷(A∩B)?C= (A?C)∩(B?C) 证明⑴:任取∈A?(B∪C) ?x∈A ∧y∈B∪C ?x∈A ∧(y∈B∨y∈C) ?( x∈A ∧y∈B)∨(x∈A∧y∈C) ?∈A?B∨∈A?C ?∈(A?B)∪(A?C) 所以⑴式成立。 4)若C≠Φ,,则A?B?(A?C?B?C) ?(C?A?C?B). 证明: 必要性:设A?B,求证A?C?B?C 任取∈A?C ?x∈A∧y∈C?x∈B∧y∈C (因A?B) ?∈B?C 所以, A?C?B?C. 充分性:若CΦ≠, 由A?C?B?C 求证A?B 取C中元素y, 任取x∈A?x∈A∧y∈C?∈A?C ?∈B?C (由A?C?B?C ) ?x∈B∧y∈C? x∈B 所以, A?B. 所以A?B?(A?C?B?C) 类似可以证明A?B ?(C?A?C?B). 5) 设A、B、C、D为非空集合,则 A?B?C?D?A?C∧B?D. 证明: 首先,由A?B?C?D 证明A?C∧B?D. 任取x∈A,任取y∈B,所以x∈A∧y∈B ?∈A×B ?∈C×D (由A?B?C?D ) ?x∈C∧y∈D 所以, A?C∧B?D. 其次, 由A?C,B?D. 证明A?B?C?D 任取∈A×B ∈A×B ? x∈A∧y∈B ? x∈C∧y∈D (由A?C,B?D) ?∈C×D 所以, A?B?C?D 证毕.

离散数学等价关系

等价类: 在离散数学中,等价关系是指定义在集合A上的关系,满足自反的、对称的和传递的等性质。设R是定义在集合A上的等价关系,与A中一个元素a有关系的所有元素的集合叫做a的等价类。等价类应用十分广泛,如在编程语言中,我们使用等价类来判定标识符是不是表示同一个事物。 定义: 在离散数学中,等价关系是指定义在集合A上的关系,满足自反的、对称的和传递的等性质。设R是定义在集合A上的等价关系,与A中一个元素a有关系的所有元素的集合叫做a的等价类。A的关于R的等价类记作。当只考虑一个关系时,我们省去下表R并把这个等价类写作[a]。 在软件工程中,是把所有可能输入的数据,即程序的输入域划分成若干部分(子集),然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例,从而减少了数据输入量从而提高了效率,称之为等价类方法,该方法是一种重要的、常用的黑盒测试用例设计方法。 分类: 在离散数学中,等价类的划分基于以下定理:设R是定义在集合A上的等价关系。那么R的等价类构成S的划分。反过来,给定集合S的划分{ |i∈I},则存在一个等价关系R,它以集合作为它的等价类。 因为等价关系的a 在a 中和任何两个等价类要么相等要么不

交集不相交的性质。得出X 的所有等价类的集合形成X 的集合划分划分: 所有X 的元素属于一且唯一的等价类。反过来,X 的所有划分也定义了在X 上等价关系。 在软件工程中等价类划分及标准如下: 划分等价类 等价类是指某个输入域的子集合。在该子集合中,各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的,并合理地假定:测试某等价类的代表值就等于对这一类其他值的测试,因此,可以把全部输入数据合理划分为若干等价类,在每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件就可以用少量代表性的测试数据取得较好的测试结果。等价类划分有两种不同的情况:有效等价类和无效等价类。 1)有效等价类 是指对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的输入数据构成的集合。利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明所规定的功能和性能。 2)无效等价类 指对程序的规格说明是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题,无效等价类至少应有一个,也可能多个。 设计测试用例时,要同时考虑这两种等价类。因为软件不仅要能接收合理的数据,也要能经受意外的考验,这样的测试才能确保软件具有更高的可靠性。 3.划分等价类的标准

离散数学期末复习题

离散数学期末复习题 第一章集合论 一、判断题 (1)空集是任何集合的真子集. ( 错 ) (2){ }φ是空集. ( 错 ) (3){}{ }a a a },{∈ ( 对 ) (4)设集合{}{ }{}{}A A 22,1,2,1,2,1?=则. ( 对 ) (5)如果 B A a ??,则A a ?或B a ?. ( 错 ) 解 B A a ??则B A B A a ?=?∈,即A a ∈且B a ∈,所以A a ?且B a ? (6)如果A ∪.,B A B B ?=则 ( 对 ) (7)设集合},,{321a a a A =,},,{321b b b B =,则 },,,,,{332211><><><=?b a b a b a B A ( 错 ) (8)设集合}1,0{=A ,则}1},0{,0},0{,1,,0,{><><><><=φφρ是A 2到A 的关系. ( 对 ) 解 A 2}},1{},0{,{A φ=, =?A A 2}1,,0,,1},1{,0},1{,1},0{,0},0{,1,,0,{><><><><><><><>

离散数学等价关系

离散数学等价关系 离散数学(Discrete mathematics)是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科,是现代数学的一个重要分支。离散的含义是指不同的连接在一起的元素,主要是研究基于离散量的结构和相互间的关系,其对象一般是有限个或可数个元素。 离散数学在各学科领域,特别在计算机科学与技术领域有着广泛的应用,通过离散数学的学习,不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法,为后续课程的学习创造条件,而且可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力,为将来参与创新性的研究和开发工作打下坚实的基础。 随着信息时代的到来,工业革命时代以微积分为代表的连续数学占主流的地位已经发生了变化,离散数学的重要性逐渐被人们认识。离散数学课程所传授的思想和方法,广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域,从科学计算到信息处理,从理论计算机科学到计算机应用技术,从计算机软件到计算机硬件,从人工智能到认知系统,无不与离散数学密切相关。由于数字电子计算机是一个离散结构,它只能处理离散的或离散化了的数量关系,因此,无论计算机科学本身,还是与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域,都面临着如何对离散结构建立相应的数学模型;又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型离散化,从而可由计算机加以处理。

离散数学是传统的逻辑学,集合论(包括函数),数论基础,算法设计,组合分析,离散概率,关系理论,图论与树,抽象代数(包括代数系统,群、环、域等),布尔代数,计算模型(语言与自动机)等汇集起来的一门综合学科。离散数学的应用遍及现代科学技术的诸多领域。 离散数学也可以说是计算机科学的基础核心学科,在离散数学中的有一个著名的典型例子-四色定理又称四色猜想,这是世界近代三大数学难题之一,它是在1852年,由英国的一名绘图员弗南西斯·格思里提出的,他在进行地图着色时,发现了一个现象,“每幅地图都可以仅用四种颜色着色,并且共同边界的国家都可以被着上不同的颜色”。那么这能否从数学上进行证明呢?100多年后的1976年,肯尼斯·阿佩尔(Kenneth Appel)和沃尔夫冈·哈肯(Wolfgang Haken)使用计算机辅助计算,用了1200个小时和100亿次的判断,终于证明了四色定理,轰动世界,这就是离散数学与计算机科学相互协作的结果。 离散数学可以看成是构筑在数学和计算机科学之间的桥梁,因为离散数学既离不开集合论、图论等数学知识,又和计算机科学中的数据库理论、数据结构等相关,它可以引导人们进入计算机科学的思维领域,促进了计算机科学的发展。

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