离散数学3关系
离散数学-3-7复合关系和逆关系

通过实例说明了复合关系和逆关系在离散数学中的应用,如用于描述图的连通性、判断 关系的传递性等。
对未来研究的展望
• 深入研究复合关系和逆关系的性质:尽管我们已经对复合关系和逆关系有了一 定的了解,但仍有许多性质值得进一步探讨。例如,对于某些特殊类型的关系 (如等价关系、偏序关系等),其复合关系和逆关系可能具有独特的性质。
逆关系在计算机科学中用于反向操作或撤销操作,如撤 销一个已执行的命令或操作。
计算机科学中的许多概念和技术,如函数复合、逆函数 、算法设计等,都与复合关系和逆关系密切相关。
在其他领域的应用
在物理学中,复合关系和逆关系用于描述物理现象之 间的相互作用和转化,如力学中的合成与分解、热力
学中的可逆过程等。
复合关系与逆关系的联系与区别
联系
复合关系和逆关系都是二元关系的基本 运算,它们可以相互转化和组合,形成 更复杂的关系。
VS
区别
复合关系是两个关系的“串联”,而逆关 系是一个关系的“反向”;复合关系的结 果仍是一个二元关系,而逆关系的结果是 一个与原关系方向相反的关系。
04
复合关系与逆关系的应用
Chapter
02
逆关系概述
Chapter
定义与性质
01
02
定义:设 $R$ 是从集合 $A$ 到集合 $B$ 的一个 关系,则 $R$ 的逆关系 $R^{-1}$ 是从集合 $B$ 到集合 $A$ 的一个关系 ,且 $R^{-1} = {(b, a) | (a, b) in R}$。
性质
03
04
05
逆关系的逆关系是原关 系,即 $(R^{-1})^{-1} = R$。
在逻辑推理中的应用
离散数学 第3讲 同余关系和商代数

证明: 必要性: 设~是关于运算*的同余关系,并对任意a、b、c、d∈S,假设 a~b和c~d。a~b蕴含着ac~bc,而c~d蕴含着bc~bd。根据~ 的传递性, 得出ac~bd。 充分性: ~是一等价关系, 假设对任意a、b、c、d∈S,当a~b和c~d 时,ac~bd。因为c~c,故如果a~b,那么ac~bc。类似地,ca~cb。
一、同余关系
同余关系定义: 设R为代数A=<S, *, △>的载体S上的等价关系, 如果在代 数运算*下仍能保持, 则称R是关于运算*的同余关系。
a b
a*c b*c
a b
c
△a △b
一、同余关系
例1:给定代数A=<I, ·>,I:整数集合,运算· 为普通乘法运算,R为I
上的模k相等(k∈I+)关系, 即xRy当且仅当x≡y(mod k),现在证明R是 关于运算· 的同余关系。
由定理2可以看出,一 个同态可以诱导出一 个同余关系; 反过来, 可以证明一个同余关 系也可以导出一个同 态。
∵h为同态 ∴ h(△a)=△′h(a),h(△b)=△′h(b)
∴ h(△a)= h(△b), ∴△aR△b,即R是关于运算△的同余关系;
ii)如果aRb,cRd,则h(a)=h(b),h(c)=h(d), ∴ h(a)*′h(c)= h(b)*′h(d), ∵h为同态 ∴ h(a*c)=h(a)*′h(c),h(b*d) = h(b)*′h(d) ∴ h(a*c)= h(b*d), ∴ (a*c)R(b*d),即R是关于运算*的同余关系。
(2) 证明h是双射函数。h: S/~→f(S)是单射:对任意x1、x2∈S, 若f(x1)
离散数学-3-5 关系及其表示

MR=
其关系图是:
10
二、关系矩阵和关系图
例 设A=1,2,3,4,R是A的二元关系,定义为: R=<1,1>,<1,2>,<2,1>,<3,2>,<3,1>,<4,3>,<4,2>,<4,1> 写出A上二元关系R的关系矩阵。 1 0 0 1 解:R的关系矩阵为: MR=
1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0
7
二、关系矩阵和关系图
设给定的两个有限集合X={x1,x2,…,xm},Y={y1,y2,…,yn},R为从X到 Y的一个二元关系。则对应于关系R有一个关系矩阵 R=[rij]mn,其中 关系矩阵M 关系矩阵
1 rij = 0
< xi , y j >∈ R < xi , y j >∉ R
(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n) 设给定的两个有限集合X={x1,x2,…,xm},Y={y1,y2,…,yn},R为从X到 Y的一个二元关系。在平面上作m个结点分别记作x1,x2,…,xm,然后另 作n个结点分别记作y1,y2,…,yn。如果xi Ryi,则可自结点xi至结点yj处 作一有向弧,其箭头指向yj ,如果xi Ryi ,则xi至yj处没有线段联结。 例:设A={a1,a2},B={b1,b2,b3},R={〈a1,b1〉,〈a2,b1〉,〈a1,b3〉, 〈a2,b2〉},则其关系矩阵为:
ranR = { y | (∃x )(< x, y >∈ R )}
R的前域和值域一起称作R的域 的域,记作FLD R即 的域 FLD R=domR∪ranR 例题1 例题 P106
离散数学--关系的合成 ppt课件

则 RºS= {<1,5>, <3,2>, <2,5>}
SºR= {<4,2>, <3,2>, <1,4>} 合成关系的交换率?
(RºS)ºR= {<3,2>} Rº(SºR)= {<3,2>}
结合率?
RºR={<1,2>,<2,2>}
SºS={<4,5>,<3,3>P,P<T课1件 ,1>}
13
合成关系
于是,可把从 X 到 Z 的关系 RºS 定义成: RºS={<x,z>|(xX)Λ(zZ)Λ(y)((yY)
Λ(<x,y>R)Λ(<y,z>S))} 通常称 RºS 是关系 R 和 S 的合成关系。 从 R 和 S 求得 RºS 的运算,称为关系的合成。
PPT课件
3
合成关系
关系的合成
例1: I是整数集合,R,S是I上的关系 R={<x,3x>|x,yI} S={<x,5x>|x,yI}
(1)RºS= {<x,15x>|xI} (2)SºR= {<x,15x>|xI} (3)RºR= {<x,9x>|xI} (4)SºS= {<x,25x>|xI}
PPT课件
4
合成关系
关系的合成
例2: P是所有人的集合,R和S是P上的关系 R={<x,y>|x,yPx是y的父亲} S={<x,y>|x,yPx是y的母亲}
(1)RºR表示的关系是: xRºRy表示x是y的祖父 (2)RºS表示的关系是: xRºSy表示x是y的外祖父
离散数学第3版习题答案

离散数学第3版习题答案离散数学是一门重要的数学学科,它研究的是离散对象和离散结构的数学理论。
离散数学的应用广泛,涉及到计算机科学、信息技术、通信工程等领域。
在学习离散数学的过程中,习题是不可或缺的一部分,通过解答习题可以加深对知识的理解和掌握。
本文将为大家提供《离散数学第3版》习题的答案,希望能对学习者有所帮助。
第一章:命题逻辑1.1 习题答案:1. (a) 真值表如下:p | q | p ∧ qT | T | TT | F | FF | T | FF | F | F(b) 命题“p ∧ q”的真值表如下:p | q | p ∧ qT | T | TT | F | FF | T | FF | F | F(c) 命题“p ∨ q”的真值表如下:p | q | p ∨ qT | T | TT | F | TF | T | TF | F | F(d) 命题“p → q”的真值表如下:p | q | p → qT | T | TT | F | FF | T | TF | F | T1.2 习题答案:1. (a) 命题“¬(p ∧ q)”等价于“¬p ∨ ¬q”。
(b) 命题“¬(p ∨ q)”等价于“¬p ∧ ¬q”。
(c) 命题“¬(p → q)”等价于“p ∧ ¬q”。
(d) 命题“¬(p ↔ q)”等价于“(p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ q)”。
1.3 习题答案:1. (a) 命题“p → q”的否定是“p ∧ ¬q”。
(b) 命题“p ∧ q”的否定是“¬p ∨ ¬q”。
(c) 命题“p ↔ q”的否定是“(p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ q)”。
(d) 命题“p ∨ q”的否定是“¬p ∧ ¬q”。
1.4 习题答案:1. (a) 命题“p → q”与命题“¬p ∨ q”等价。
山东科技大学 离散数学3-11 相容关系

3、定理3-11.3:集合A上的相容关系R与完全覆盖 CR(A)存在一一对应。 证明: 留做课后练习。
作业
P139:(1), (4), (6)
3-12 序关系
掌握如下概念: 偏序关系、盖住关系、链、反链、全序集、极 大元、极小元、最大元、最小元、上界、下界、最 小上界(上确界)、最大下界(下确界)、良序集、 严格序关系、拟序关系。
2、定理3-10.1:设给定集合A上的等价关系R,对 于a,bA有aRb iff [a]R=[b]R。 证明:假定[a]R=[b]R,因为a[a]R,故a[b]R,即 aRb。 反之,若aRb,设c[a]RaRcbRcc[b]R 即[a]R[b]R 同理,若aRb,设c[b]RbRcaRcc[a]R 即[b]R[a]R 由此证得若aRb,则[a]R=[b]R。
定理3的证明和例题4的求解过程给出了一种 利用划分求取等价关系的方法。
4、定理3-10.4:设R1和R2为非空集合A上的等价关 系,则R1=R2当且仅当A/R1=A/R2。 证明:留作课后练习。
作业
• P134:
– (3) – (4) – (6) – (9)
3-11 相容关系
一、相容关系及其表示
一、偏序关系及其表示
定义3-12.1:设A是一个集合,如果A上的一 个关系R满足自反性、反对称性和传递性,则 称R是A上的一个偏序关系,记作≤ 。 <A,≤ >称作偏序集。
•定理3-11.2说明:由集合的一个覆盖可以确定一个 相容关系。 •不同的覆盖确定的相容关系可能相同。 例如,设A={1,2,3,4}, 集合{{1,2,3},{3,4}}和 {{1,2},{2,3},{1,3},{3,4}} 都是A的覆盖,但它们可以产生相同的相容关系 R={<1,1>,<1,2>,<2,1>,<2,2>,<2,3>, <3,2>,<1,3>,<3,1>,<3,3>,<4,4>,<3, 4>,<4,3>}
离散数学 关系的性质

(3). 关系图的特点:
关系图中如果两个顶点之间有边一定是一条有向边。
实例:
恒等关系IA,空关系都是A上的反对称关系。
2021/5/27
12
例2 设A={1,2,3}, R1, R2, R3和R4都是A上的关系, 其中 R1={<1,1>,<2,2>}, R2={<1,1>,<1,2>,<2,1>} R3={<1,2>,<1,3>}, R4={<1,2>,<2,1>,<1,3>}
2021/5/27
3
(2). 关系矩阵的特点:
关系矩阵中主对角线上的元素全为1。
(3). 关系图的特点:
关系图中每个顶点都有环。
实例: A上的全域关系EA, 恒等关系IA,小于等于关系 LA, 整除关系DA都是自反关系:
2021/5/27
4
2.反自反的二元关系
(1). 定义: R是A上的二元关系,若x(x∈A→<x,x>R),
例如 A={a,b,c}, R={ (a,a),(b,b),(c,c),(a,b)},
则R是自反的。
又如A={1,2,3}, R是A上的整除关系,
显然,R是自反的,因为(1, 1),(2, 2),(3, 3)
都属于R。 2021/5/27
2
注意,在关系的自反性定义中,要求对于A中 的每一个元素a都有(a,a) ∈R。所以当A={a,b,c},而 R={(a,a),(b,b)}时,R并不是自反的,因为(c,c) R。 又如A={1,2,3},R是A上的二元关系,当a,b∈A, 且a和b都是素数时,(a,b) ∈R。 可见R={(2,2),(3,3),(2,3),(3,2)},R也不是自反关 系,因为(1,1) R。
离散数学第3版课件ch32集合与关系3.33.5贲

(A×B)×C≠A×(B×C) (当A≠∧B≠∧C≠时)
(4)笛卡儿积运算对并和交运算满足分配律,即
A×(B∪C)=(A×B)∪(A×C) (B∪C)×A=(B×A)∪(C×A)
A×(B∩C)=(A×B)∩(A×C) (B∩C)×A=(B×A)∩(C×A)
(5) AC∧BDA×BC×D
3
我们给出性质(4)第一个式子的证明。
说明:(1)把关系这种“无形”的联系用集合这种“有形”的实体来描述。
(2)有序对是讲究次序的。
8
on numbers: a=b a<b a≥b
on integers: a|b on subsets: A B
|A|=|B| on people: a is married to b
a is younger than b a is a descendant of b.
例7 求集合A={1,2,3,4}上的恒等关系、空关系、 全域关系和小于关系,并画出小于关系的关系图。
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例7 求集合A={1,2,3,4}上的恒等关系、空关系、 全域关系和小于关系,并画出小于关系的关系图。
IA={<1,1>,<2,2>,<3,3>,<4,4> } EA={ <1,1>,<1,2>,<1,3>,<1,4>,
定义3.16 设A,B,C是三个任意集合,R是A到B的二元关系,S是B到C 的二元关系,则定义关系R和S的合成或复合关系 RοS={<a,c>| aA,cC ∧ bB,使 <a,b>R且<b,c>S }。
例11 集合A={a,b,c},B={1,2,3},R是A上关系,S是A到B
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实验报告
课程名称离散数学
实验项目名称关系
实验学生班级K网络工程121
实验学生姓名王云峰
学 号*********
实验时间11月15日
实验地点信息楼
实验成绩评定
指导教师签字年月日
一、实验目的和要求
关系是集合论中的一个十分重要的概念,关系性质的判定是集合论中的重要内容。通过该组实验,目的是让学生更加深刻地理解关系的概念和性质,并掌握关系性质的判定等。
实验要求实现判断任意一个关系是否为自反关系、对称关系、传递关系。
二、实验主要仪器和设备
计算机
三、实验方法与步骤(需求分析、算法设计思路、流程图等)
判断任意一个关系是否为自反关系、对称关系、传递关系和等价关系?若是等价关系,求出其所有等价类。
设RA×A,(1)若x(x∈AxRx),称R是自反的;(2)若xy(x、y∈A∧xRyyRx),称R是对称的;(3)若xyz(x、y、z∈A∧xRy∧yRzxRz),称R是传递的;(4)若R是自反的、对称的和传递的,则称R是等价关系。
}
}
五、实验结果及分析(计算过程与结果、数据曲线、图表等)
六、设RA×A,(1)若x(x∈AxRx),称R是自 )若xy(x、y∈A∧xRyyRx)称R是对称的;(3)若xyz(x、y、z∈A∧xRy∧yRzxRz),称R是传递的;
4)若R是自反的、对称的和传递的,则称R是等价关系。
在程序实现中,集合和关系用都用集合方式输入。
}
void Array_To_Set(char *Array,char *Set)//一维字符数组转化为集合
{
int i,j;
j=0;
Set[j++]='{';
for(i=0;Array[i]!='\0';i++){Set[j++]=Array[i];Set[j++]=',';}
if(j>1){Set[j-1]='}';Set[j]='\0';}
{
int i,j,s,t;
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)R[i][j]=0;
for(i=2;i<(int)strlen(F);i=i+6)
{
s=Get_xh(A,F[i]);
t=Get_xh(A,F[i+2]);
R[s][t]=1;
}
}
int Judge_zfx(int **R)//自反性判定
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)if(B[i][j]>R[i][j])return 0;
return 1;
}
void Get_Djl(int **R)
{
int i,j,m=0,ip;//m统计等价类数
DJL=new char*[n];
for(i=0;i<n;i++)
if(A[i])
printf("请输入集合%s上的一个二元关系F=",S);
scanf("%s",F);
n=strlen(A);
R=new int*[n];
for(i=0;i<n;i++)R[i]=new int[n];
Relation_To_Matrix(F,R);
if(Judge_zfx(R)&&Judge_dcx(R)&&Judge_cdx(R))
在程序实现中,集合和关系用都用集合方式输入。
四、实验原始纪录(源程序、数据结构等)
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int n;//集合中元素的个数
char *A,*S,*F,**DJL;//S为集合,A为集合S的元素组成的字符数组
//F为A上的二元关系集合,DJL[i]为第i个等价类元素组成的集合
{
printf("关系%s是%s上的等价关系,");
Get_Djl(R);
}
else
{
if(Judge_zfx(R))printf("关系%s是自反的\n",F);
if(Judge_dcx(R))printf("关系%s是对称的\n",F);
if(Judge_cdx(R))printf("关系%s是传递的\n",F);
此实验课程,能有效地锻炼我们的逻辑思维能力,使我们更系统,逻辑思考能力得到锻炼,分析例子更为简单,所以,此次实验,使我了解集合关系的各种基础,受益匪浅。
教师评语:
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)if(R[i][i]==0)return 0;
return 1;
}
int Judge_dcx(int **R)//对称性判定
{
int i,j;
for(i=1;i<n;i++)
for(j=0;j<i;j++)if(R[i][j]!=R[j][i])return 0;
在程序实现中,集合和关系用都用集合方式输入。抽象原则:任给一个性质P,就确定了一个集合A,A的元素恰好是具有性质P的对象。子集、包含、包含于、真包含、全集U、基数#A-元素个。幂集ρ(A):A的全部子集的集合交∩、并∪、差—、补~集。有穷集的计数原理:#(A∪B∪C)=#A+#B+#C-#(A∩B) -#(A∩C) -#(B∩C)+#(A∩B∩C)4.空串ε、连接运算、字母表Σ、Σ*、语言、闭包A*=A^0∪A^1∪…A^0=ε正闭包A+= A^1∪…5.有序偶<x,y>:将2个对象xy按规定的顺序构成的序列。笛卡尔乘积A×B={<x,y>|x∈A∧y∈B},AB是集合二元关系R:任何有序偶的集合R。<x,y>∈R、xRy、xy有关系R定义域dom(R)、值域ran(R)全域关系Ux、恒等关系Ix关系矩阵、关系图自反的、反自反的、对称的、反对称的、传递的复合关系RοS:R是X到Y的关系,S是从Y到Z的关系,则X到Z的一个关系RοS满足结合律逆关系R^-1(RοS)^-1=S^-1οR^-1自反闭包r(R)=R∪Ix、对称闭包s(R)=R∪R^-1、传递闭包t(R)=R^1∪R^2…偏序≤:关系是自反的、反对称的、传递的全序、线序:可比严格偏序:反自反、传递的遮盖、哈斯图、最大元、极大元、上界、最小上界良序的:每个非空子集有最小元覆盖、划分、等价关系:自反的、对称的、传递的由x代表的等价类[x]R={y|y∈X∧xRy} (R:模6同余,[1]R={7,13,...} )函数f:是一个关系<x,y1><x,y2>都属于f,则y1=y2f:X→Y :f是X到集合Y的关系,dom(f)=X自变量、象源、值、象偏函数f:对每个x∈dom(f)有唯一的y使<x,y>∈f---不属于dom(f)的未定义全函数满射的(每个y都有x)、单射的(每个x射向不同y)、双射的、反函数集合A的特征函数ΨA(x)=1/0,x∈A/不属于A集合的后继集合A+=A∪{A} 0=?是自然数,n是则n+是,有限次使用规传递性、三岐性<>=、良基性∈∈数学归纳法:若P(0)是真的,m∈N,P(m)=>P(m+),则n∈N,P(n)是真的集合等势A~B:A,B的元素之间是一一对应的。存在双射、抽屉原理:有穷集合AB,#A=m,#B=n,m>n,则不存在从A到B的单射函数任何有穷集合唯一地与一个自然数等势。集合A的基数#A:自然数n,A~n A的等价类可数无穷集合:与自然数集合等势可数集合:有限的或可数无穷的实数集合是不可数的。--对角线方法任何集合A,#A<#ρ(A),集合关系,
else {Set[j++]='}';Set[j]='\0';}
}
int Get_xh(char *A,char ch)//返回字符在A中的下标
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)if(A[i]==ch)re_Matrix(char *F,int **R)
int **R;//R为关系F的关系矩阵
void Set_To_Array(char *Set,char *Array)//将集合转化为一维字符数组
{
int i,j;
j=0;
for(i=1;i<(int)strlen(Set)-1;i=i+2)Array[j++]=Set[i];
Array[j]='\0';
{
ip=0;
DJL[m]=new char[n];
DJL[m][ip++]=A[i];
for(j=i+1;j<n;j++)if(A[j]&&R[i][j]){DJL[m][ip++]=A[j];A[j]=0;}
DJL[m][ip]='\0';
m++;
}
printf("等价类分别为:\n");
for(i=0;i<m;i++)
{
Array_To_Set(DJL[i],S);
printf("%s ",S);
}
printf("\n");
}