图论试卷A卷-14数本

图论试卷A卷-14数本
图论试卷A卷-14数本

**学院2016—2017学年第二学期期末考试2014级本科数学与应用数学专业《图论》试卷A

(本试卷满分100分,考试时间110分钟)

一、填空题(每小题2分,共20分)

1.图G的两个子图G1,G2的环和表示为_______.

2.图G中的一圈,若它通过G中的每一条边(或弧)恰好一次,则称该圈为____.

3.图G的两个不同的生成的树T1,T2的顶点个数_______.(填相同或不相同)4.“3,3

K是欧拉图也是哈密顿图”这句话是_______。(填对或错)

5.图G的任意顶点的关联集都等于其余各顶点关联集的____.

6.(p,q)图G的基本圈有_________个.

7.连通图G的边连通度定义为.

8.设M是G的一个匹配,如果G的每一个顶点都是M-饱和点,则M为______.

9.使图G为n-着色的最小数值即为G的_________.

10.极大可平面图的每一个面的次数都是_________.

二、判断题(每小题1分,共10分)

1.同构的图保持邻接关系.

2.最小生成树即G的所有生成树中权值最小的生成树.

K是欧拉图.

3.

5

4.设G是无向连通图,则G是一笔画 G中没有奇数度顶点.

5.图的秩等于图的完全关联矩阵的秩,而不等于其关联矩阵的秩.

6.图的关联矩阵是对称矩阵.

7.图的边连通度大于最小顶点的度数.

8.一个非完全连通图的连通度就是使这个图成为非连通图所需要去掉的最小顶点数.

9.完美匹配必定是最大匹配,但反之不然.

K的子图.

10.一个图是平面图当且仅当它没有收缩到K5或

3,3

三、单项选择题(每小题2分,共20分)

1. 一个图的所有顶点的度数之和不可能是( )

A. 5

B. 6

C. 8

D. 10

2. 如果连通图G 的顶点个数为8,则其生成树中边的个数为( )

A. 7

B. 6

C. 9

D. 8

3. 在如下各图中( )欧拉图。

4.如下右图所示,以下说法正确的是 ( ).

A .{a, e }是点割集

B .e 是割点

C .{b , e }是点割集

D .{d }是点割集

5. 如果连通图G 的顶点个数为7,边数为8,则其向量空间的维数为( )

A. 9

B. 8

C. 7

D. 1

6.设无向图G 的邻接矩阵为

????????????????010*******

000011100100110, 则G 的边数为( ).

A .3

B .4

C .5

D .6

7.如果连通图G 的点连通度为2,边连通度为3,图的最小顶点的度数可能为( )

A. 0

B. 1

C. 3 D .2

8.G 的一个匹配M 中的顶点( )M 饱和顶点

A. 都不是

B. 只有一个是

C. 有些是,有些不是

D.全部是

9.如果连通图G 的最大顶点的度数3,则图G 的色数不可能是( )

A.2

B. 3

C. 4

D. 5

10.如果一个图含同胚于( )的子图,它可能是可平面图

A.5K

B. 3,3K

C. 5阶完全图

D. 3K

四、解答题(每小题10分,共40分)

1.下图中各图是否可以一笔画出?请写明理由。(10分)

2. 求下图的完全关联矩阵并以v 1为参考点写出关联矩阵和一个可逆大子阵(10分)

3.请回答一下问题:(1)试说明下图是否为正则图?请画出该图的一颗生成树;(2)简述四色定理,画出下图的一种顶点着色方案。 4

e 2 e 5 e 3

v 2 v 3

4 e 1 v 1

4.5项工作准备分给5个人去做,如图,其中边(f i ,m j )表示f i 可以从事m j ,如果每个人最多从事其中一项,且每项工作只能由一人担任.问怎样才能使尽可能多的人安派上任务?(10分)

五、证明题(10分)

证明:(平面图欧拉公式) 设G 为p 阶q 条边f 个面的连通平面图,则 p q +f =2.

f 1 f 2 m 1 f 3 f 4 f 5

m 2 m 3 m 4 m 5

**学院2016—2017学年第二学期期末考试

2014级本科数学与应用数学专业《图论》

参考答案与评分标准A

命题教师:***

二、填空题

参考答案:

1,12G G ⊕;2,链;3, 相同;4,错;5, 环合;6, 1q p -+;7,使得连通图G 变为不连通的边割集的最小边数;8,完美匹配;9,色数;10,3

评分标准:

本部分每小题2分。凡与答案一致的得2分,不一致(含空白)的不得分。

三、判断题

参考答案:

1-5 √√√×× 6-10. ××√√√

评分标准:

本部分每小题1分。凡与答案一致的得1分,不一致(含未作判断)的不得分。

三、单项选择题

参考答案:1-5 AABBB 6-10 CCDDD

评分标准:

本部分每小题2分。凡与答案一致的得2分,不一致(含未选)的不得分。

四、解答题

参考答案:

1. 解:一个图是“一笔画”当且仅当奇数度顶点的个数是0或2个,因此(2)

(3)(4)是“一笔

画”。 ……………………… (10分)

2. 解:

………………

………(10分) 本题答案不唯一,答对即可。

3. 解:(1)不是为正则图,因为各个顶点的度数不完全相同。该图的生成树不唯一,只要是该图的子图当中含七条边的树即可。 ……………………(10分)

(2)四色定理即在一张地图中,给地图的各地域着色,要使邻接的地域具有不同的颜色,四种颜色足够,该图的色数为3,顶点着色方案不唯一,符合题意即可。 ……………(10分)

4. 解:这个问题即为:二部图12,,G V V E =是否存在1V ―完美匹配。如图所示,实线表示的即为一种分配方案 ………………… (10分)

评分标准:

f 1 f 2 m 1 f 3 f 4 f 5

m 2 m 3 m 4 m

5 ???? ? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ???1100001101001101100110011完全关联矩阵关联矩阵(v 为参考点)1001111000→01101一个可逆的大子1阵0010123 e e e

本部分每小题10分,考生每解出一个步骤,得相应的分数。由于某一步单纯计算错误而导致其后数据错误,但方法正确的,可以在不超过该部分应得分一半的范围内给分。

五、证明题

参考答案:

证明:(1)若G中无圈, 则G为无圈连通图,是一颗树,必有一个度数为1的顶点v, 删除v及与它关联的边, 记作G '. G '连通无圈, 有p-1个顶点, 条边和f个面. 由归纳假设,

(p-1)-(q-1)+f=2,

即p-q+f=2, 得证q=k+1时结论成立. ………………(5分)

(2) 若G中有圈,则删去一个圈上的一条边,记作G '. G '连通, 有p个顶点,q-1条边和f-1个面. 由归纳假设,

p- (q-1)+(f-1)=2,

即p-q+f=2,得证. 证毕. ………………(10分)

评分标准:

本部分共10分,根据参考答案的答题要点给分。对于应用理论不准确的或不完全者,酌情扣分;关键词错误的不予给分。如果解题过程与参考答案不一致但解题正确的也应相应给分。

集合论与图论 试题A

本试卷满分90分 (06级计算机、信息安全专业、实验学院) 一、判断对错(本题满分10分,每小题各1分) ( 正确画“√”,错误画“×”) 1.对每个集合A ,A A 2}{∈。 (×) 2.对集合Q P ,,若?==Q P Q Q P ,,则P =?。 (√) 3.设,,:X A Y X f ?→若)()(A f x f ∈,则A x ∈。 (×) 4.设,,:Y B Y X f ?→则有B B f f ?-))((1。 (×) 5.若R 是集合X 上的等价关系,则2R 也是集合X 上的等价关系。 (√) 6.若:f X Y →且f 是满射,则只要X 是可数的,那么Y 至多可数的。(√) 7.设G 是有10个顶点的无向图,对于G 中任意两个不邻接的顶点u 和v, 均有9deg deg ≥+v u ,则G 是哈密顿图。 (×) 8.设)(ij a A =是 p 个顶点的无向图G 的邻接矩阵,则对于G 的顶点i v , 有∑==p j ij i a v 1deg 成立。 (√) 9. 设G 是一个),(q p 图,若1-≥p q ,则]/2[)(q p G ≤χ。 (×) 10.图G 和1G 同构当且仅当G 和1G 的顶点和边分别存在一一对应关系。(×)

二.填空(本题40分,每空各2分) 1.设}},{,{φφ=S 则=S 2 }}}{,{}},{{},{,{φφφφφ 。 2.设B A ,是任意集合,若B B A =\,则A 与B 关系为 φ==B A 。 3.设1)(,0)()(,:};3,2{},1,0{},,,{===→===c f b f a f Y X f Z Y c b a X , 3)1(,2)0(,:==→g g Z Y g ,则)()(c f g a f g ,分别为 2,3 。 4.设X 和Y 是集合且X m =,Y n =,若n m ≤,则从X 到Y 的单射的 个数为 !m C m n 。 5.设}2,1{},,,2,1{==B n X ,则从X 到Y 的满射的个数为 22-n 。 6.设)}2,4(),1,3(),3,2{()},4,3(),2,2(),2,1{(},4,3,2,1{===S R X ,则 =)(R S R )}2,3(),4,2(),4,1{( 。 7. 设???? ??=???? ??=5123454321,415235432121σσ,则???? ??=235411234521σσ 。 8. 设)},(),,(),,{(},,,,{a c c b b a R d c b a X ==,则 )},(),,(),,(),,(),,(),,(),,(),,(),,{(b c a c a b c b c a b a c c b b a a R =+ 。 9. 设X 为集合且X n =,则X 上不同的自反或对称的二元关系的个数 为 22222222n n n n n n +--+- 。 10.设}}{},{},,{{},,,,{d c b a A d c b a X ==是X 的一个划分,则由A 确定的 X 上的等价关系为 )},(),,(),,(),,(),,(),,{(d d c c a b b a b b a a 。 11.}10,,2,1{ =S ,在偏序关系“整除”下的极大元为 6,7,8,9,10 。 12.给出一个初等函数)(x f ,使得它是从)1,0(到实数集合R 的一一对应, 这个函数为 x ctg π或-x ctg π或)2/(ππ-x tg 。 13. 设G 是),(p p 连通图,则G 的生成树的个数至多为 p 。

第四届全国组合数学与图论会议纪要

第四届全国组合数学与图论会议纪要 为促进我国组合数学与图论学科的进一步发展,加强国内同行的学术交流与合作,第四届全国组合数学与图论大会于2010年8月21日至25日在徐州师范大学举行。会议由中国组合数学与图论学会主办,徐州师范大学承办,并得到了徐州师范大学和国家自然科学基金委天元基金的大力资助。 会议期间,来自国内外约160所大学和研究院所的约400位专家、学者和研究生共聚一堂, 积极讨论,相互交流。福州大学范更华教授、同济大学邵嘉裕教授、中科院胡晓东教授、香港大学臧文安教授、南开大学高维东教授和北京交通大学常彦勋教授等作了6个大会报告(60分钟)。另外,分四个分组进行了13个特邀报告(30分钟)以及近120个小组报告(15分钟)。报告内容涉及组合数学与图论的各个领域。其中包括结构图论、随机图论、代数图论、化学图论、图的染色、组合设计、组合优化、组合计数、组合矩阵、复杂网络、网络优化、代数组合论与应用图论等众多领域。 开幕式由徐州师范大学数学科学学院院长刘笑颖教授主持,徐州师范大学党委书记徐放鸣教授首先致开幕词,接着,中国组合数学与图论学会的理事长陈永川发表了热情洋溢的讲话。

本次会议还举行了中国组合数学与图论学会理事会的换届选举。首先由上届正副理事长陈永川教授、李学良教授和王军教授(其中宝升教授因事缺席)提出新一届理事会的候选人名单。然后经理事会充分讨论,并进行民主投票选举,产生了51位新任理事,并随后由新一届理事会选举产生了新一届常务理事会与正副理事长。 与会代表衷心感谢本次会议的东道主徐州师范大学的校、院各级领导对本次会议的大力支持,衷心感谢会务组的全体同志为本次会议的顺利召开而付出的辛勤劳动。 经新一届常务理事会讨论,决定下一届全国组合数学与图论大会于2012年在洛阳师范学院举行。

组合数学在计算机中的应用

组合数学在计算机中的应用 组合数学,又称为离散数学,但有时人们也把组合数学和图论加在一起算成是离散数学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机科学就是算法的科学,而计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。随着计算机科学的发展,组合数学也在迅猛发展,而组合数学在理论方面的推进也促进计算机科学的发展。计算机软件空前发展的今天要求有相应的数学基础,组合数学作为大多数计算机软件设计的理论基础,它的重要性也就不言而喻。 就从目前我们在学习c++等语言进行编程解决问题看,组合数学的一些知识就能得到运用。例如Hannoi塔问题。用刚刚学的递推关系分析,设h(n)为n个盘子从a柱移到c柱所需移动的盘次。显然,当n=1时,只需把a柱上的盘子直接移动到c柱就可以了,故h(1)=1。当n=2时,先将a柱上面的小盘子移动到b柱上去;然后将大盘子从a柱移到c柱;最后,将b柱上的小盘子移到c柱上,共计3个盘次,故h(2)=3。以此类推,当a柱上有n(n>=2)个盘子时,总是先借助c柱把上面的n-1个盘移动到b柱上,然后把a柱最下面的盘子移动到c柱上;再借助a柱把b柱上的n-1个盘子移动到c柱上;总共移动h(n-1)+1+h(n-1)个盘次。所以:h(n)=2h(n-1)+1 (边界条件:h1=1)。而一旦得出了这个递推关系式,就很容易运用递归算法来解决这样一个问题,递归算法因为是运用栈的方式进行加深与回溯,这个栈是系统给出的,故大大减少代码量。因此利用组合数学中的知识很容易抽象出数学模型再用相应的编程技巧来解决问题。 另外,我们最近数据结构正好学到了图这一章节。图是一种非常重要的数据存储结构,而在图的建立,遍历,生成树等问题的解决算法上基本都运用了组合数学中的知识。例如在最小生成树算法中间需要判断是否有环的问题,中间算法思想中就包含了欧拉图判定定理,(1) 无向连通图G是欧拉图=>G不含奇数度的结点(即G的所有结点的度均为偶数(0视为偶数));(定理1) (2) 非0平凡图G有欧拉通路=>G最多有两个奇数度的结点;(定理1的推论) (3) 有向图D是欧拉图=>D连通且D的所有结点的入度等于出度。有向连通图有欧拉通路=>除两个结点外,其余结点的出度均等于入度,且这两点deg-(v)-deg+(v)=±1。(定理2) 除此之外,在那些我们还没有接触的计算机领域中,处处也有组合数学的身影。如:信息检索是计算机科学中一个基本而又重要的问题。如何组织数据,使用什么样的查找方法,对检索的效率有很大的影响。所熟知的在有序表结构上的二分搜索算法是一种很有效的方法,那么二分搜索是最好的算法吗?Yao利用Ramsey数对这一问题作了肯定的回答。 具体地讲,假设一个表有n个不同的项,其元素取自键空间M={1,2,,, m } ,希望找到在表中存储M的任意n元子集S的方法,使得容易回答下述询问: X在S中吗?如何存储M的n元子集的规则称为一个表结构或( m , n)-表结构。最简单的表结构是有序表结构,它是按上升序列出S中的元素。更一般的是按置换排序的表结构,其方法是固定{1,2,,, n}的一个置换,根据比置换的次序列出S中的元素。 信息检索的计算复杂性依赖于表结构和搜索策略。复杂性的度量是最坏情形下确定x 是否在S中所需要的询问次数。例如,对有序表结构,如果用二分搜索,所需要的询问次数是[log2( n+ 1) ]。复杂性f ( m , n )定义为所有的( m , n)-表结构和搜索策略下的复杂性的最小值。关于f ( m , n ), Yao证明了: 定理1 对每个n ,存在数N ( n) 使得f ( m , n) = [log2 ( n +1 ) ]对所有m>=N ( n) 成立。据此定理,对充分大的m ,就信息检索来说,用有序表结构是最有效的方法。 利用下述两个引理,立即可得此定理的证明。 引理1 若m >=2 n -1 , n >=2 ,对于按置换排序的表结构。无论采用何种策略,在最坏情形

北大集合论与图论往年考题.pdf

一、用真值表证明德*摩根律(证明其中一条即可)。 二、设A,B,C是集合,试问在什么条件下(A-B)-C=A-(B-C)?给出证明。 三、设A={a,b,c},问A上有多少种不同的:二元关系?自反关系?对称关系?传递关系?等价关系?偏序关系?良序关系? 四、用花括号和空集来表示1?2(注意?表示集合的叉乘). 五、设R是实数集,Q是有理数集,试构造出R-Q与R之间的双射. 1.简单叙述构造的思路; 2.给出双射f:R-Q -> R 或f:R -> R-Q的严格定义。 2008年期末考题: 一、在有向图中,如果存在从顶点u到顶点v的有向通路,则说u可达v;如果顶点u和顶点v互相可达,则说u双向可达v。回答下列问题: 1.顶点集上的可达关系是不是等价关系?为什么? 2.顶点集上的双向可达关系是不是等价关系?为什么? 3.对于上述两个关系,如果是等价关系,其等价类的导出子图称为什么? 二、一棵树有13个顶点,除了3个2度顶点和若干个树叶之外,其余顶点都是5度。 1.求出5度顶点的个数(写出计算过程); 2.画出所有互不同构的这种树。 三、计算出右图中v1到v4长度为4的通路数(要写出计算过程 的主要步骤),并写出一个最小支配集、一个最大团、一个最小 边覆盖、一个最大匹配。 四、如果一个图中所有顶点度数都为k,则称为k正则图。8阶3 正则简单图一定是平面图吗?一定不是平面图吗?为什么? 五、证明:如果正则简单图G和补图G都是连通图,则G和G中至少有一个是欧拉图。 六、证明:如果n阶(n≥3)简单图G中,对于任何1≤j,<2,3>,<3,2>, <3,4>}. (1) 给出R的矩阵表示, 画出R的关系图; (2) 判断R具有哪些关系性质(自反,反自反,对称,反对称,传递); (3) 求出R的自反闭包r(R), 对称闭包s(R), 传递闭包t(R). (用关系图表示) 三、设X,Y,Z是任意集合, 构造下列集合对之间的双射, 并给出是双射的证明. (1) Z(X?Y)与(Z X)Y ; (2) P(X?Y) 与P(X)?P(Y). (假设X?Y=?) 四、已知对每个自然数n, 都存在唯一后继n+=n?{n}. 证明: 对于每个非零自然数n, 都存在唯一前驱n-, 满足n=(n-)+. 五、设f: A→B是单射, g: B→A是单射, 证明: 存在集合C,D,E,F, 使得A=C?D, C?D=?, B=E?F, E?F=?, 并且f(C)=E, g(F)=D.

组合数学在生活中的应用

组合数学在生活中的应用

组合数学在生活中的应用

组合数学在生活中的应用 数计学院姓名:廖梓文班别: 11数本3班学号:2011224323 摘要本文从对组合数学的一些基本概念和方法入手,结合具体的应用举例和数学史上的著名故事作为论题进行研究,进行了较全面的资料搜集.使人们加深对组合数学的理解,并应用于生活. 关键词:组合数学;数学游戏 1 引言 本文通过具体的应用实例和数学史上的一些故事和难题,介绍了组合数学是如何在生活中应用的.在研究了一些典型的例子和趣味性的故事的基础上,系统的查阅了相关文献,并结合生活中涉及组合数学的相关知识进行阐述,具体说明了组合数学的基本方法及其在生活中的应用.这样就使组合数学显得更加形象,也使抽象的理论概念变得浅显具体,更易被初学者理解和接受,以至于可以激发人们在生活中应用组合数学的意识. 2 组合数学的历史 组合数学是一门既古老又年轻的数学分支。随着计算机的普及推广,组合数学这门古老的学科焕发出蓬勃的生机. 组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其他的学科中也有重要的应用,如在计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。 我国古人在《河图》《洛书》中便已经对一些有趣的组合问题给出了正确的解答。中国最早的组合数学理论可追溯到宋朝时期的”贾宪三角”, 后来被杨辉引用, 所以普遍称之为“杨辉三角”, 这在西方是1654年由帕斯卡提出,但比中国晚了400多年。近代,由于计算机的出现,组合数学这门学科得以迅猛发展,成为了一个重要的数学分支。近代图论的历史可追溯到18世纪的七桥问题—穿过K?nigsberg城的七座桥,要求每座桥通过一次且仅通过一次。Euler1736年证明了不可能存在这样的路线。 4.组合数学的基本解题方法

集合论与图论试卷2

哈工大 2007 年 秋季学期 本试卷满分90分 (06级计算机、信息安全专业、实验学院) 一、判断对错(本题满分10分,每小题各1分) ( 正确画“√”,错误画“×”) 1.对每个集合A ,A A 2}{∈。 (×) 2.对集合Q P ,,若?==Q P Q Q P ,,则P =?。 (√) 3.设,,:X A Y X f ?→若)()(A f x f ∈,则A x ∈。 (×) 4.设,,:Y B Y X f ?→则有B B f f ?-))((1。 (×) 5.若R 是集合X 上的等价关系,则2R 也是集合X 上的等价关系。 (√) 6.若:f X Y →且f 是满射,则只要X 是可数的,那么Y 至多可数的。(√) 7.设G 是有10个顶点的无向图,对于G 中任意两个不邻接的顶点u 和v, 均有9deg deg ≥+v u ,则G 是哈密顿图。 (×) 8.设)(ij a A =是p 个顶点的无向图G 的邻接矩阵,则对于G 的顶点i v , 有∑==p j ij i a v 1deg 成立。 (√) 9. 设G 是一个),(q p 图,若1-≥p q ,则]/2[)(q p G ≤χ。 (×) 10.图G 和1G 同构当且仅当G 和1G 的顶点和边分别存在一一对应关系。(×)

二.填空(本题40分,每空各2分) 1.设}},{,{φφ=S 则=S 2 }}}{,{}},{{},{,{φφφφφ 。 2.设B A ,是任意集合,若B B A =\,则A 与B 关系为 φ==B A 。 3.设1)(,0)()(,:};3,2{},1,0{},,,{===→===c f b f a f Y X f Z Y c b a X , 3)1(,2)0(,:==→g g Z Y g ,则)()(c f g a f g ,分别为 2,3 。 4.设X 和Y 是集合且X m =,Y n =,若n m ≤,则从X 到Y 的单射的 个数为 !m C m n 。 5.设}2,1{},,,2,1{==B n X ,则从X 到Y 的满射的个数为 22-n 。 6.设)}2,4(),1,3(),3,2{()},4,3(),2,2(),2,1{(},4,3,2,1{===S R X ,则 =)(R S R )}2,3(),4,2(),4,1{( 。 7. 设???? ??=???? ??=5123454321,415235432121σσ,则???? ??=235411234521σσ 。 8. 设)},(),,(),,{(},,,,{a c c b b a R d c b a X ==,则 )},(),,(),,(),,(),,(),,(),,(),,(),,{(b c a c a b c b c a b a c c b b a a R =+ 。 9. 设X 为集合且X n =,则X 上不同的自反或对称的二元关系的个数 为 22222222n n n n n n +--+- 。 10.设}}{},{},,{{},,,,{d c b a A d c b a X ==是X 的一个划分,则由A 确定的 X 上的等价关系为 )},(),,(),,(),,(),,(),,{(d d c c a b b a b b a a 。 11.}10,,2,1{ =S ,在偏序关系“整除”下的极大元为 6,7,8,9,10 。 12.给出一个初等函数)(x f ,使得它是从)1,0(到实数集合R 的一一对应, 这个函数为 x ctg π或-x ctg π或)2/(ππ-x tg 。 13. 设G 是),(p p 连通图,则G 的生成树的个数至多为 p 。

集合论与图论

集合论与图论习题册 软件基础教研室 刘峰 2015.02

第一章 集合及其运算 8P 习题 1. 写出方程2210x x ++=的根所构成的集合。 2.下列命题中哪些是真的,哪些为假 a)对每个集A ,A φ∈; b)对每个集A ,A φ?; c)对每个集A ,{}A A ∈; d)对每个集A ,A A ∈; e)对每个集A ,A A ?; f)对每个集A ,{}A A ?; g)对每个集A ,2A A ∈; h)对每个集A ,2A A ?; i)对每个集A ,{}2A A ?; j)对每个集A ,{}2A A ∈; k)对每个集A ,2A φ∈; l)对每个集A ,2A φ?; m)对每个集A ,{}A A =; n) {}φφ=; o){}φ中没有任何元素; p)若A B ?,则22A B ? q)对任何集A ,{|}A x x A =∈; r)对任何集A ,{|}{|}x x A y y A ∈=∈; s)对任何集A ,{|}y A y x x A ∈?∈∈; t)对任何集A ,{|}{|}x x A A A A ∈≠∈。 答案: 3.设有n 个集合12,,,n A A A 且121n A A A A ???? ,试证:12n A A A === 。 4.设{,{}}S φφ=,试求2S ? 5.设S 恰有n 个元素,证明2S 有2n 个元素。

16P 习题 6.设A 、B 是集合,证明:(\)()\A B B A B B B φ=?= 。 7.设A 、B 是集合,试证A B A B φ=?=?。 9.设A ,B ,C 为集合,证明:\()(\)\A B C A B C = 。 10.设A ,B ,C 为集合,证明:()\(\)(\)A B C A C B C = 。 11.设A ,B ,C 为集合,证明:()\(\)(\)A B C A C B C = 。 12.设A ,B ,C 都是集合,若A B A C = 且A B B C = ,试证B=C 。 15.下列命题是否成立?说明理由(举例)。 (1)(\)\(\)A B C A B C = ;(2)(\)()\A B C A B C = ; (3)\()()\A B C A B B = 。(答案:都不正确)

组合数学

组合数学论文 现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等,另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。计算机之所以可以被称为电脑,就是因为计算机被人编写了程序,而程序就是算法,在绝大多数情况下,计算机的算法是针对离散的对象,而不是在作数值计算。正是因为有了组合算法才使人感到,计算机好像是有思维的。组合数学不仅在软件技术中有重要的应用价值,在企业管理,交通规划,战争指挥,金融分析等领域都有重要的应用。在美国有一家用组合数学命名的公司,他们用组合数学的方法来提高企业管理的效益,这家公司办得非常成功。此外,试验设计也是具有很大应用价值的学科,它的数学原理就是组合设计。用组合设计的方法解决工业界中的试验设计问题,在美国已有专门的公司开发这方面的软件。 广义的组合数学就是离散数学,离散数学是狭义的组合数学和图论、代数结构、数理逻辑等的总称。但这只是不同学者在叫法上的区别。总之,组合数学是一门研究离散对象的科学。随着计算机科学的日益发展,组合数学的重要性也日渐凸显,因为计算机科学的核心内容是使用算法处理离散数据。 狭义的组合数学主要研究满足一定条件的组态(也称组合模型)的存在、计数以及构造等方面的问题。组合数学的主要内容有组合计数、组合设计、组合矩阵、组合优化等。 组合数学中有几个著名的问题: 地图着色问题:对世界地图着色,每一个国家使用一种颜色。如果要求相邻国家的颜色相异,是否总共只需四种颜色?这是图论的问题。 船夫过河问题:船夫要把一匹狼、一只羊和一棵白菜运过河。只要船夫不在场,羊就会吃白菜、狼就会吃羊。船夫的船每次只能运送一种东西。怎样把所有东西都运过河? 这是线性规划的问题。 中国邮差问题:由中国组合数学家管梅谷教授提出。邮递员要穿过城市的每一条路至少一次,怎样行走走过的路程最短?这不是一个NP完全问题,存在多项式复杂度算法:先求出度为奇数的点,用匹配算法算出这些点间的连接方式,然后再用欧拉路径算法求解。这也是图论的问题。 货郎问题:一个货郎要去若干城镇卖货,然后会到出发地,给定各个城镇之间的旅行时间,应怎么样计划他的路线,使他可以去每个城镇而且所用的时间最短。这个问题至今都没有有效的算法。 这几个问题将组合数学研究的问题具体表现出来,同时也可以看出他在我们生活中有着很重要的地位。 组合数学中主要可以分成以下几个部分:排列组合与容斥原理、二项式定理、递推关系与生成函数、polya定理。下面我将以这四个部分分别介绍组合数学的各方面问题。 1、排列组合与容斥原理: 排列组合里面的4个重要的基本原理:加法原理、乘法原理、减法原理、除法原理 前面两个最为基本,后面两个是根据前两个派生出来的。乘法原理有的时候的应用很巧妙,可以作为一种打开思路的办法。

哈工大年集合论与图论试卷

-- 本试卷满分90分 (计算机科学与技术学院09级各专业) 一、填空(本题满分10分,每空各1分) 1.设B A ,为集合,则A B B A = )\(成立的充分必要条件是什么?(A B ?) 2.设}2,1{},,,2,1{==Y n X ,则从X 到Y 的满射的个数为多少?(22-n ) 3.在集合}11,10,9,8,4,3,2{=A 上定义的整除关系“|”是A 上的偏序关系, 则 最大元是什么? ( 无 ) 4.设{,,}A a b c =,给出A 上的一个二元关系,使其同时不满足自反性、反自 反性、对称性、反对称和传递性的二元关系。({(,),(,),(,),(,)}R a a b c c b a c =) 5.设∑为一个有限字母表,∑上所有字(包括空字)之集记为*∑,则*∑是 否是可数集? ( 是 ) 6.含5个顶点、3条边的不同构的无向图个数为多少? ( 4 ) 7.若G 是一个),(p p 连通图,则G 至少有多少个生成树? ( 3 ) 8. 如图所示图G ,回答下列问题: (1)图G 是否是偶图? ( 不是 ) (2)图G 是否是欧拉图? ( 不是 ) (3)图G 的色数为多少? ( 4 ) 二、简答下列各题(本题满分40分) 1.设D C B A ,,,为任意集合,判断下列等式是否成立?若成立给出证明,若不 成立举出反例。(6分) (1))()()()(D B C A D C B A ??=? ; (2)()()()()A B C D A C B D ?=??。 解:(1)不成立。例如}{,a c B D A ====φ即可。 (2)成立。(,)x y ?∈()()A B C D ?,有,x A B y C D ∈∈,即 ,,,x A x B y C y D ∈∈∈∈。所以(,),(,)x y A C x y B D ∈?∈?,因此 (,)()()x y A C B D ∈??,从而()()A B C D ??()()A C B D ??。 反之,(,)x y ?∈()()A C B D ??,有,,,x A x B y C y D ∈∈∈∈。即 (,)x y ∈()()A B C D ?,从而()()A C B D ???()()A B C D ?。

组合数学前沿介绍





Combinatorics
马昱春 MA Yuchun myc@https://www.360docs.net/doc/a618790406.html,
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Combinatorics
组合数学:有人认为广义的组合数学就是离散数学,也有人认 为离散数学是狭义的组合数学和图论、代数结构、数理逻辑 等的总称。但这只是不同学者在叫法上的区别。总之,组合 数学是一门研究离散对象的科学。
https://www.360docs.net/doc/a618790406.html,/zh-cn/%E7%BB%84%E5%90%88%E6%95%B0%E5%AD%A6
Combinatorics: Combinatorics is a branch of pure mathematics concerning the study of discrete (and usually finite) objects. It is related to many other areas of mathematics, such as algebra, probability theory, ergodic theory and geometry, as well as to applied subjects in computer science and statistical physics.
https://www.360docs.net/doc/a618790406.html,/wiki/Combinatorics 2

组合数学与离散数学
? 狭义的组合数学主要研究满足一定条件的组态( 也称组合模型)的存在、计数以及构造等方面的 问题。
– 组合数学的主要内容有组合计数、组合设计、组合矩 阵、组合优化等。
? 离散数学(Discrete mathematics)是数学的几个分 支的总称,以研究离散量的结构和相互间的关系 为主要目标,其研究对象一般地是有限个或可数 无穷个元素;因此它充分描述了计算机科学离散 性的特点。
– 离散数学通常研究的领域包括:数理逻辑、集合论、 关系论、函数论、组合学、代数系统与图论。 。
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集合论与图论SG2017-期中试题-答案(1)

一、(20分)对于任意集合A和B, (1)证明:P(A)?P(B) = P(A?B);(14分) 对任意的x∈P(A)?P(B),有x∈P(A)且x∈P(B)。即x?A并且x?B,则x?A?B。所以x∈P(A?B)。故P(A)?P(B)?P(A?B)。(7分)对任意的x∈P(A?B),有x?A?B,即x?A并且x?B,所以x∈P(A)且x∈P(B)。因此P(A?B)?P(A)?P(B)。(7分)综上所述,P(A)?P(B)=P(A?B) (2)举例说明P(A)?P(B) ≠ P(A?B). (6分) A={1}, B={2}, A?B={1, 2}; P(A)={?, {1}}, P(B)={?, {2}}, P(A)?P(B)= {?, {1}, {2}}, P(A?B)= {?, {1}, {2}, {1, 2}}; 所以P(A)?P(B)≠P(A?B) 二、(20分)设R, S是A上的等价关系且R?S=S?R,证明: R?S是A上的等价关系. 自反性和对称性容易证明,略。(5分) 传递性证明: 对任意a, b, c∈A,如果(a, b)∈R?S, (b, c)∈R?S,要证明(a, c)∈R?S。 因为R?S=S?R,则有(b, c)∈S?R,即存在e, f∈A,使(a, e)∈R,(e, b)∈S,(b, f)∈S,(f, c)∈R。 因为S是传递的,(e, b)∈S,(b, f)∈S,所以(e, f)∈S;因为(a, e)∈R,所以(a, f)∈R?S;R?S是对称的,则(f, a)∈R?S;因为R是对称的,(f, c)∈R,则(c, f)∈R。因为(f, a)∈R?S,则存在g∈A,使得(f, g)∈R,(g, a)∈S;因为R是传递的,

组合数学与图论复习题与参考答案

组合数学与图论复习题及答案 1.Show that if n+1 integers are chosen form the set {1,2, …,2n},then there are always two which differ by at most 2. 从{1,2, …,2n}中选出n+1个数,在这n+1个数中,一定存在两个数,其中一个整数能整除另外一个整数。 任何一个数都可以写成2k*L,其中k是非负数,L是正奇数。现在从1到2n 之间只有n个奇数。由于有n+1个数都能表示成2k*L,而L的取值只有n中,所以有鸽子洞原理知道,至少有两个数的L是一样的,于是对应k小的那个就可以整除k大的另一个数。 2.Show that for any given 52 integers there are exist two of them whose sum, or else difference, is divisible 100. 设52个整数a 1,a 2 ,…,a 52 被100除的余数分别是r 1 ,r 2 ,…,r 52 ,而任意一 个数被100除余数为0,1,2,…,99,一共100个。他们可以分为51个类{0},{1,99},{2,98},…,{49,51},{50}。将这51个集合视为鸽笼,则将 r 1,r 2 ,…,r 52 放入51个笼子中,至少有两个属于同一个笼子,所以要么有ri=rj, 要么有ri+rj=100,也就是说ai-aj|100或者ai+aj|100。 3.从1,2,3,…,2n中任选n+1个数,证明在这n+1个数中至少有一对数互质。 鸽子洞原理,必有两个数相邻,相邻的两个数互质 4.Prove that Ramsey number R(p,q)≤R(p,q-1)+R(p-1,q). 令N=R(p,q-1)+R(p-1,q),从N个人中中随意选取一个a,F表示与a相识的人,S表示与a不相识的人。 在剩下的R(p,q-1)+R(p-1,q)-2+1个人中,由鸽子洞原理有,或者F中有R(p,q-1)人,或者S中有R(p-1,q)人。如果F中有R(p,q-1)人,则与a相识的人为p个;如果S中有R(p-1,q)人,则与a不相识的人有p个。所以有R(p,q)≤R(p,q-1)+R(p-1,q) 5.There are 10 people, either there are 3 each pair of whom are acquainted, or there are 4 each pair of whom are unacquainted。 从10人中随意选一个人p,F表示与p相识的人,S表示与p不相识的人若F中至少有4人,如果至少有4人不相识,则满足题设;如果有2人相识,则加上p有3人相识,也满足题设。 若F中至多有3人,则S中至少有6人,6人中至少有3人相识,或者不相识。如果相识则满足题设,如果不相识加上p不相识的人就有4个,也满足题设。6.In how many ways can six men and six ladies be seated at round table if the men and ladies to sit in alternate seats? 6个男的先进行圆排列,然后6个女的插入空位。 7.In how many ways can 15 people be seated at round table if B refuses to sit next to A? What if B only refuses to sit on A right?

组合数学在计算机中的应用

目录 摘要 (1) 1.组合数学概述 (1) 2.组合数学在生活中的应用 (1) 3.组合数学与计算机软件 (1) 3.1 信息时代的组合数学 (2) 3.2 组合数学在计算机软件的应用 (2) 3.3组合数学与计算机软件的关系 (2) 3.4组合数学在国外软件业的发展状况 (2) 4 Ramsey 数在计算机科学中的应用 (3) 4.1Ramsey 定理和Ramsey 数 (3) 4.2信息检索 (3) 参考文献 (5)

组合数学在计算机中的应用 摘要:介绍了组合数学的概念、起源与研究的主要内容,分析了组合数学的特点以及其在生活中的应用,阐述了组合数学与计算机软件的联系,并着重通过两个例子说明了Ramsey 数在计算机科学的信息检索中的重要应用。 关键词:组合数学;组合算法;Ramsey 数;信息检索; 1:组合数学概述 组合数学,又称为离散数学,但有时人们也把组合数学和图论加在一起算成是离散数学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机科学就是算法的科学,而计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等,另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。计算机之所以可以被称为电脑,就是因为计算机被人编写了程序,而程序就是算法,在绝大多数情况下,计算机的算法是针对离散的对象,而不是在作数值计算。正是因为有了组合算法才使人感到,计算机好象是有思维的。 2:组合数学在生活中的应用 在日常生活中我们常常遇到组合数学的问题。如果你仔细留心一张世界地图,你会发现用一种颜色对一个国家着色,那么一共只需要四种颜色就能保证每两个相邻的国家的颜色不同。这样的着色效果能使每一个国家都能清楚地显示出来。但要证明这个结论确是一个著名的世界难题,最终借助计算机才得以解决,最近人们才发现了一个更简单的证明。 当你装一个箱子时,你会发现要使箱子尽可能装满不是一件很容易的事,你往往需要做些调整。从理论上讲,装箱问题是一个很难的组合数学问题,即使用计算机也是不容易解决的。航空调度和航班的设定也是组合数学的问题。怎样确定各个航班以满足不同旅客转机的需要,同时也使得每个机场的航班起落分布合理。此外,在一些航班有延误等特殊情况下,怎样作最合理的调整,这些都是组合数学的问题。 组合数学在企业管理,交通规划,战争指挥,金融分析等领域都有重要的应用。在美国有一家用组合数学命名的公司,他们用组合数学的方法来提高企业管理的效益,这家公司办得非常成功。此外,试验设计也是具有很大应用价值的学科,它的数学原理就是组合设计。用组合设计的方法解决工业界中的试验设计问题,在美国已有专门的公司开发这方面的软件。最近,德国一位著名组合数学家利用组合数学方法研究药物结构,为制药公司节省了大量的费用,引起了制药业的关注。 总之,组合数学无处不在,它的主要应用就是在各种复杂关系中找出最优的方案。所以组合数学完全可以看成是一门量化的关系学,一门量化了的运筹学,一门量化了的管理学。 3:组合数学与计算机软件 随着计算机网络的发展,计算机的使用已经影响到了人们的工作,生活,学习,社会活动以及商业活动,而计算机的应用根本上是通过软件来实现的。

组合数学学习心得

组合数学学习心得 在进入研究生学习的第一个学期就开设了组合数学这门课程,我感到很庆幸和开心,因为我在学完这门课程之后学到了很多东西,不仅仅是课本上的,还有许多在课本上是学不到了! 组合数学,对大多数学生来说是一门十分困难的课程,由于自己本科学的是数学,所以学起来还好,也比较喜欢这门课程。组合数学可以一般描述为:组合数学是研究离散结构的存在,计数,分析,和优化等问题的一门学科。经验证发现的组合数学最有力的工具之一为数学归纳法。归纳是一个强有力的过程,在组合数学中尤其是如此。用数学归纳法证明一个结果常常比证明一个弱结果更容易。许多组合问题的解决常常需要某些特别的例证,而且有时需要结合使用一般的理论。我们必须学会建立数学模型,研究模型,抓住问题的要害,灵活的应用智慧来解决问题。“图论”是组合数学课程中比较重要的一部分。在刚接触到“图”这一章的时候我是抱着好奇之心去学习的,因为这章都是关于“图” ,想了解一下和几何图形的差别,所以觉得善长几何的我应该能够把它学好。但是不可否认,随着知识的深入,这一章一定会比前面的更难理解,更难学。因此上课的时候听得格外认真,课后还找了一些相关书籍阅览。在看过这些书籍以后,我才真正了解到它并不是枯燥乏味的,它的用途非常广泛,并且应用于我们整个日常生活中。比如:怎样布线才能使每一部电话互相连通,并且花费最小?从首府到每州州府的最短路线是什么?n 项任务怎样才能最有效地由 n 个人完成?管道网络中从源点到集汇点的单位时间最大流是多少?一个计算机芯片需要多少层才能使得同一层的路线互不相交?怎样安排一个体育联盟季度赛的日程表使其在最少的周数内完成?我们能用4种颜色来为每张地图的各个区域着色并使得相邻的区域具有不同的颜色吗?这些问题以及其他一些实际问题都涉及“图论” 。这里所说的图并不是几何学中的图形,而是客观世界中某些具体事物间联系的一个数学抽象,用顶点代表事物,用边表示各式物间的二元关系,如果所讨论的事物之间有某种二元关系,我们就把相应的顶点练成一条边。这种由顶点及连接这些顶点的边所组成的图就是图论中所研究的图。由于它关系着客观世界的事物,所以对于解决实际问题是相当有效的。总之,图论是数学科学的一个分支,而四色问题是典型的图论课题。通过对图论的初步理解和认识,我深深地认识到,图论的概念虽然有其直观、通俗的方面,但是这许多日常生活用语被引入图论后就都有了其严格、确切的含义。我们既要学会通过术语的通俗含义更快、更好地理解图论概念,又要注意保持术语起码的严格。 学习数学重要的是理解,而不是像其它科目一样死背下来,数学有一个特点,那就是”举一反三”。做会了一道题目,就可以总结这道题目所包含的方法和原理,再用总结的原理去解决这类题,收效就会更好.学习数学还有一点很重要,那就是从基本的下手,稳稳当当的去练,不求全部题都会做,只求做过的题不会忘,会用就行了。在做题的过程中,学习是一生的事情,不要过于着急,一步一个脚印的来,就一定会取得一想不到的效果。数学的学习是一个积累和运用的过程,因此,学好数学的一个必要前提便是要注重平时的积累和运用。而在日常时对于数学的学习还是有许多方法的。数学学习做题是极为必要的,因此做题之后的总结工作也是极为重要的,否则只能是杂而不精,无法将知识融会贯通,合理运用。 组合数学是一门既古老又年轻的数学分支。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其他的学科中也有重要的应用,如在计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。如果说微积分和近代数学

集合论与图论

《集合论与图论》课程示范性教学设计 1 本课程教学方法 (一)教学方法 在这里,仅总结一下我的教学方法,不细展开,因此不涉及专业术语和与专业有关的例子。以下仅是一些指导思想: (1 )启发式、由浅入深、从直观到抽象。要用些生动的例子帮助学生理解抽象概念的含义,但要做到生动而有趣又不失概念的准确性和推理的严格性,使学生易于接受,又了解直观背景。 (2 )突出基本思想及方法,强调规律性,提高学生的抽象能力。要从哲学的高度强调概念是第一位的,引导学生思考问题时必须清楚理解所涉及的概念,使问题有一个明确的提法,引导学生掌握从问题到建立数学模型这一抽象过程的方法。 (3 )利用集合论某些概念和理论与方法总结已学过的知识(如微积分、线性代数)找出本质的规律或主线,使学生认识事物内部的深刻规律。其次,随时指出在后继课如何应用这些知识、在科技论文中将怎样出现这些知识的应用。这不仅提高了学习的积极性,也使学生增强了学习的目的性。 (4 )只要有可能就要以建立数学模型组织教学,讲习题也不例外。这样,能使学生加深印象—任何时候都要抓住事物的本质与事物之间的联系。 (5 )鼓励学生多问为什么,为什么会是这样子而不是那个样子。不是教会学生怎样去使用工具、去模仿或复制,而是要教会学生独立思考,发现问题,提出问题和解决问题的思考,否则思维会退化。 (5 )适当地提出一些未解决的问题。尚无答案的问题是摆在我们及学生面前的有无限价值的东西,因为支持大学的最高准则是探究未知领域。事实上,在每年教此课时,提一些问题确实有学生在思考。 (6 )注意每个学科(内部)的美。如果某部分很丑或太复杂,人们倾向于认为是不清楚的和暂时的,它没有真正反映客观规律,因为我们相信,越接近终极真理,我们的解释中的不自然的东西就越少。科学是以越来越完美、有力的理论向终极真理发展的。 (二)关于素质教育、培养创新精神的人才的思考 素质教育应该是各类教育的核心,而培养创新人才则是高等教育的任务(见高等教育法,第五条)。在这里讨论这个题目不太合适,因为题太大。其实,在(五)中就本课的特点贯穿了素质教育和培养创新人才的思想。以下只扼要地总结一下。 1 )教会学生如何进行逻辑推理,如何进行正确地思维,如何在纷繁的事物中抓住主要的联

组合数学-浅谈组合数学与计算机科学

浅谈组合数学与计算机科学 摘要:组合数学,又称为离散数学,是一门研究离散对象的科学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支,随着计算机科学的日益发展,组合数学的重要性也日渐凸显。 关键词:组合数学计算机欧拉回路 Abstract: The combination of mathematics, also known as discrete mathematics, is a study of discrete objects. A combination of computer mathematics is a branch of mathematics developed rapidly since, with the increasing importance of the development of computer science, combinatorial mathematics has become more prominent. Key words: Combinatorics Computer Euler circuit 1.组合数学简述 组合数学是一门古老而又新兴的数学分支。我国古人早在《河图》、《洛书》中已对一些有趣的组合问题给出了正确的解答。近代随着计算机的出现,组合数学这门学科得到了迅猛的发展,成为了一个重要的数学分支。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。 组合数学主要研究符合一定条件的组态对象、计数及构造等方面的问题。离散构形问题是组合数学的主要研究内容,主要包括:①构形构形的存在性问题;②构形的构造性问题;③构形的计数问题;④构形的最优化问题。 现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等; 另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如在计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。 电子计算机处理的信息,都是仅用“0”与“1”两个简单数字表示的信息,或者是用这种数字进行了编码的信息。所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而组合数学是一门研究离散对象的科学。现代数学的研究内容主要包括两个方面:一方面类是研究连续对象的,如分析、代数等,另一方面就是研究离散对象的组合数学。

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