离散数学第8,9章课后习题答案
离散数学(第三版)陈建明-刘国荣课后习题答案
离散数学辅助教材概念分析结构思想与推理证明第一部分集合论刘国荣交大电信学院计算机系离散数学习题解答习题一（第一章集合）1. 列出下述集合的全部元素：1）A={x | x ∈N∧x是偶数∧x＜15}2）B={x|x∈N∧4+x=3}3）C={x|x是十进制的数字}[解] 1）A={2，4，6，8，10，12，14}2）B=3）C={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}2. 用谓词法表示下列集合：1）{奇整数集合}2）{小于7的非负整数集合}3）{3，5，7，11，13，17，19，23，29}[解] 1）{n n I(m I)(n=2m+1)}；2）{n n I n0n<7}；3）{p p N p>2p<30(d N)(d1d p(k N)(p=k d))}。
3. 确定下列各命题的真假性：1）2）∈3）{}4）∈{}5）{a，b}{a，b，c，{a，b，c}}6）{a,b}∈(a，b，c，{a，b，c})7）{a，b}{a，b，{{a，b，}}}8）{a，b}∈{a，b，{{a，b，}}}[解]1）真。
因为空集是任意集合的子集；2）假。
因为空集不含任何元素；3）真。
因为空集是任意集合的子集；4）真。
因为是集合{}的元素；5）真。
因为{a，b}是集合{a，b，c，{a，b，c}}的子集；6）假。
因为{a,b}不是集合{a，b，c，{a，b，c}}的元素；7）真。
因为{a，b}是集合{a，b，{{a，b}}}的子集；8）假。
因为{a,b}不是集合{a，b，{{a，b}}}的元素。
4. 对任意集合A，B，C，确定下列命题的真假性：1）如果A∈B∧B∈C，则A∈C。
2）如果A∈B∧B∈C，则A∈C。
3）如果A B∧B∈C，则A∈C。
[解] 1）假。
例如A={a}，B={a，b}，C={{a}，{b}}，从而A∈B∧B∈C但A∈C。
2）假。
例如A={a}，B={a，{a}}，C={{a}，{{a}}}，从而A∈B∧B∈C，但、A∈C。
离散数学第四版课后答案(第9章).docx
第9章习题解答9. 1有5片树叶.分析设T有x个1度顶点(即树叶)•则T的顶点数n = 3 + 2 + x = 5 + x,T的边数m = n- \ =4 + x.由握手定理得方程.2m = 2(4 + x) = y^J(v f) = 3x3 + 2x2 + l- x = 13 + x./=1由方程解出*5.所求无向树T的度数列为1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3.由这个度数列可以画多棵非同构的无向树，图9. 6给出的4棵都具有上述度数列，且它们是非同构的.9.2 T中有5个3度顶点.分析设T中有x个3度顶点，则T中的顶点数n = l + x,边数加= "-l = 6 + x,由握手定理得力程.2m = 12 + 2x =》d（片）=3x + 7/=!rtl方程解出x=5.所求无向树T的度数列为1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3.由这个度数列可以画多棵非同构的无向树，图9.6给出的4棵都具有上述度数列，且它们是非同构的.9.2 T中有5个3度顶点.要析设T中有x个3度顶点，则T中的顶点数"7 +小边数加1=6 + .由握手定理得方程.由此解出"5,即T中有5个3度顶.T的度数列为1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 3, 3, 3, 3, 3.由于T中只有树叶和3度顶点, 因而3度顶点可依次相邻，见图9. 7所示.还有棵与它非同构的树，请读者自己i田i出.9. 3力肛-1条新边才能使所得图为无向树.分析设具有£个连通分支的森林为G,则G有k个连通分支人込，…八/全为树，心1,2,…&加新边不能在7；内部加，否则必产生回路.因而必须在不同的小树之间加新边.每加一条新边后，所得到的森林就减少一个连通分支.恰好加-1条新边，就使得图连通且无回路，因而是树•在加边过程屮，只需注意，不在同一人连通分支中加边.下面给出一种加边方法,取v,为7；中顶点，加新边(v,,v,+l)z = l,2,---J-l,则所得图为树, 见图9. 8给出的一个特例.图中虚线边为新加的边.9. 4不一定.分析n阶无向树T具有“-I条边，这是无向树T的必要条件，但不是充公条件•例如，阶圈(即“-1个顶点的初级回路) 和一个孤立点组成无向简单图具有”-1条边，但它显然不是树.图9.89. 5非同构的无向树共有2棵，如图9. 9所示.困9.9分析由度数列1, 1, 1, 1,2,2, 4不难看出，唯一的4度顶点必须与2度顶点相邻，它与1个2度顶点相邻，还是与两个2度顶点都相邻，所得树是非同构的，再没有其他情况. 因而是两棵非同构的树. o 、O O9.6有两棵非同构的生I ，——V(1) (2)成树，见图9. 10所示. 图9.10分析图9. 10是5阶图(5个顶点的图)，5阶非同构的无向树只有3棵，理由如下.5 阶无向树中，顶点数"=5,边数加=4,各顶点度数Z和为&度数分配方案有3种,分别为①1, 1, 1, 1,4;②1, 1, 1,2,3;③1, 1,2, 2. 2.每种方案只有一棵非同构的树•图9.10所示的5阶图的非同构的生成树的度数列不能超出以上3种，也就是说，它至多有3棵非同构的生成树，但由于图中无4度顶点，所示，不可能有度数列为①的生成树，于是该图最多有两棵非同构的生成树.但在图9. 10中已经找出了两个非同构的生成树, 其中(1)的度数列为③，(2)的度数列为②，因而该图准确地有两棵非同构的牛成树.9. 7 基本回路为：C c = cbad,C e = ead,C g = gfa,C h =hfab.基本回路系统为{C c,C e,C g,C h}.基本回路系统为{S a,S h,S d,S f}.分析1°注意基本回路用边的序列表示，而基本割集用边的集合表示.2°基本回路中，只含一条弦，其余的边全为树枝，其求法是这样的：设弦e = (fj),则％,Vj在生成树T中，且在T中, 之间存在唯一的路径「订与e = (v,,v y)组成的回路为G中对应弦e的基本回路.3°基本割集中，只含一条树枝，其余的边都是弦，其求法是这样的:设树枝e = (i;,Vj),则e为T中桥,于是T-e (将e从T 中支掉)，产生两棵小树7；和0，则={e \e在G中且e的两端点分别在7；和3中} S。
离散数学第9章习题答案
习题91. 设G 是一个(n ，m)简单图。
证明：，等号成立当且仅当G 是完全图。
证明：（1）先证结论：因为G 是简单图，所以G 的结点度上限 max(d(v)) ≤ n-1, G 图的总点度上限为 max(Σ(d(v)) ≤ n ﹒max(d(v)) ≤ n(n-1) 。
根据握手定理，G 图边的上限为 max(m) ≤ n(n-1)/2,所以。
（2） =〉G 是完全图 因为G 具有上限边数，假设有结点的点度小于n-1,那么G 的总度数就小于上限值，边数就小于上限值，与条件矛盾。
所以，G 的每个结点的点度都为n-1，G 为完全图。
G 是完全图 =〉 因为G 是完全图，所以每个结点的点度为n-1, 总度数为n(n-1)，根据握手定理，图G 的边数 。
■2. 设G 是一个（n ，n +1）的无向图，证明G 中存在顶点u ，d （u ）≥3。
证明：反证法，假设,则G 的总点度上限为max(Σ(d(u)) ≤2 n ，根据握手定理，图边的上限为max(m) ≤ 2n/2=n 。
与题设m = n+1，矛盾。
因此，G 中存在顶点u ，d （u ）≥3。
■3．确定下面的序列中哪些是图的序列，若是图的序列，画出一个对应的图来: （1）（3，2，0，1，5）； （2）（6，3，3，2，2） （3）（4，4，2，2，4）； （4）（7，6，8，3，9，5）解：除序列（1）不是图序列外，其余的都是图序列。
因为在（1）中，总和为奇数，不满足图总度数为偶数的握手定理。
可以按如下方法构造满足要求的图：序列中每个数字ai 对应一个点，如果序列数字是偶数，那么就在对应的点上画ai/2个环，如果序列是奇数，那么在对应的点上画(ai-1)/2个环。
最后，将奇数序列对应的点两两一组，添加连线即可。
下面以（2）为例说明：(6 , 3, 3, 2, 2 ) 对应图G 的点集合V= { v 1,v 2,v 3,v 4,v 5}每个结点对应的环数(6/2, (3-1)/2, (3-1)/2, 2/2,2/2) = (3,1,1,1,1)将奇数3，3 对应的结点v 2,v 3一组，画一条连线其他序列可以类式作图，当然大家也可以画图其它不同的图形。
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第1章 集合1、列举下列集合的元素 (1) 小于20的素数的集合 (2) 小于5的非负整数的集合 (3) 2{|,10240515}i i I i i i ∈--<≤≤且 答：(1) {1,3,5,7,11,13,17,19}(2) {0,1,2,3,4} (3) {5,6,7,8,9,10,11}2、用描述法表示下列集合 (1) 12345{,,,,}a a a a a 答：{|,15}i a i I i ∈≤≤ (2) {2,4,8,}L 答：{2|}i i N ∈ (3) {0,2,4,100}L答：{2|,050}i i Z i ∈≤≤3、下面哪些式子是错误的？ (1) {}{{}}a a ∈ 答：正确 (2) {}{{}}a a ⊆ 答：错误 (3) {}{{},}a a a ∈ 答：正确 (4) {}{{},}a a a ⊆ 答：正确4、已给{2,,{3},4}S a =和{{},3,4,1}R a =，指出下面哪些论断是正确的？哪些是错误的？ (1) {}a S ∈ 错误(2) {}a R ∈ 正确 (3) {,4,{3}}a S ⊆ 正确 (4) {{},1,3,4}a R ⊆ 正确 (5)R S = 错误 (6) {}a S ⊆ 正确 (7) {}a R ⊆错误 (8) R φ⊆正确 (9) {{}}a R φ⊆⊆ 正确 (10) {}S φ⊆错误 (11) R φ∈错误 (12) {{3},4}φ⊆正确5、 列举出集合,,A B C 的例子，使其满足A B ∈，B C ∈且A C ∉答：{}A a =，{{}}B a =，显然A B ∈，{{{}}}C a =，显然B C ∈，但是A C ∉。
6、 给出下列集合的幂集 (1) {,{}}a b答：幂集{,{},{{}},{,{}}a b a b φ (2) {,,{}}a a φ答：幂集{,{},{},{{}},{,},{,{}},{,{}},{,,{}}}a a a a a a a a φφφφφ 7、设{}A a =，给出A 和2A 的幂集答：2{,{}}A a φ= 22{,{{}},{{}},{,{}}}Aa a φφφ=8、 设128{,,,}A a a a =L 由17B 和31B 所表示的A 的子集各是什么？应如何表示子集2,67{,}a a a 和13{,}a a 答：170001000148{,}B B a a ==310001111145678{,,,,}B B a a a a a ==2,670100011070{,}a a a B B ==，1310100000160{,}a a B B ==9、 设{1,2,3,4,5}U =，{1,4}A =，{1,2,5}B =，{2,4}C =，确定集合： (1) A B '⋂ (2) ()A B C '⋂⋃ (3) ()A B C ⋃⋂ (4)()()A B A C ⋃⋂⋃ (5) ()A B '⋂ (6) A B ''⋃ (7) ()B C '⋃ (8)B C ''⋂ (9) 22A C - (10)22A C ⋂ 答：(1) {3,4}B '=，{4}A B '⋂=(2) {1}A B ⋂=，{1,3,5}C '=，(){1,3,5}A B C '⋂⋃= (3) {2}B C ⋂=，(){1,2,4}A B C ⋃⋂=(4) {1,2,4,5}A B ⋃=，{1,2,4}A C ⋃=，()(){1,2,4}A B A C ⋃⋂⋃= (5) (){2,3,4,5}A B '⋂= (6) {2,3,5}A '=，{2,3,4,5}A B ''⋃= (7) {1,2,4,5}B C ⋃=，(){3}B C '⋃= (8) {3,4}B '=，{1,3,5}C '=，{3}B C ''⋂=(9) 2{,{1},{4},{1,4}}A φ=，2{,{2},{4}{24}}C φ=，，，22{{1},{1,4}}A C -= (10) 22{,{4}}A C φ⋂=10、 给定自然数集N 的下列子集：{1,2,7,8}A =，2{|50}B i i =<，{|330}C i i i =≤≤可被整数，0{|2,,06}k D i i k Z k ==∈≤≤求下列集合： (1) (())A B C D ⋃⋃⋃ 答：{1,2,3,4,5,6,7}B =，{0,3,6,9,12,15,18,21,24,27,30}C =，{1,2,4,8,16,32,64}D =(()){0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,12,15,16,18,21,24,27,30,32,64}A B C D ⋃⋃⋃= (2) (())A B C D φ⋂⋂⋂=(3) ()B A C -⋃解：{0,1,2,3,6,7,8,9,12,15,18,21,24,27,30}A C ⋃=，(){4,5}B A C -⋃= (4) ()A B D '⋂⋃解：{3,4,5,6}A B B A '⋂=-=，(){1,2,3,4,5,6,8,16,32,64}A B D '⋂⋃=11、 给定自然数集N 的下列子集{|12}A n n =<，{|8}B n n =≤，{|2,}C n n k k N ==∈，{|3,}D n n k k N ==∈ {|21,}E n n k k N ==-∈将下列集合表示为由,,,,A B C D E 产生的集合：(1) {2,4,6,8} (2){3,6,9} (3){10} (4){|369}n n n n ==≥或或 (5) {|109}n n n n n ≤>是偶数且或是奇数且 (6) {|6}n n 是的倍数答：{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}A =，{1,2,3,4,5,6,7,8}B ={2,4,6,8,}C =L ，{3,6,9,12,}D =L ，{1,3,5,7,}E =L {2,4,6,8}B C =⋂ {3,6,9}=A D ⋂ {10}=(())A B D E ---(4){|369}n n n n ==≥=或或{3}{6}{9,10,11,12,}⋃⋃L{3,6,9,10,11,12,}()A D B '==⋂⋃L(5) {2,4,6,8,10,11,13,15,}(()())(())A E E B A D B =-⋃--⋂-L (6) {|6}{6,12,18,24,30}n n ==L 是的倍数C D ⋂12、 判断以下哪些论断是正确的，哪些论断是错误的，并说明理由。
离散数学答案第二版-高等教育出版社课后答案
第二版高等教育出版社课后答案第一章部分课后习题参考答案16 设p、q的真值为0；r、s的真值为1，求下列各命题公式的真值。
（1）p∨(q∧r)⇔0∨(0∧1) ⇔0（2）（p↔r）∧(﹁q∨s) ⇔（0↔1）∧(1∨1) ⇔0∧1⇔0.（3）（⌝p∧⌝q∧r）↔(p∧q∧﹁r) ⇔（1∧1∧1）↔ (0∧0∧0)⇔0(4)（⌝r∧s）→(p∧⌝q) ⇔（0∧1）→(1∧0) ⇔0→0⇔117．判断下面一段论述是否为真：“π是无理数。
并且，如果3是无理数，则2也是无理数。
另外6能被2整除，6才能被4整除。
”答：p: π是无理数 1q: 3是无理数0r: 2是无理数 1s:6能被2整除 1t: 6能被4整除0命题符号化为：p∧(q→r)∧(t→s)的真值为1，所以这一段的论述为真。
19．用真值表判断下列公式的类型：（4）(p→q) →(⌝q→⌝p)（5）(p∧r) ↔(⌝p∧⌝q)（6）((p→q) ∧(q→r)) →(p→r)答：（4）p q p→q ⌝q ⌝p ⌝q→⌝p (p→q)→(⌝q→⌝p)0 0 1 1 1 1 10 1 1 0 1 1 11 0 0 1 0 0 11 1 1 0 0 1 1所以公式类型为永真式（5）公式类型为可满足式（方法如上例）（6）公式类型为永真式（方法如上例）第二章部分课后习题参考答案3.用等值演算法判断下列公式的类型，对不是重言式的可满足式，再用真值表法求出成真赋值.(1) ⌝(p∧q→q)(2)(p→(p∨q))∨(p→r)(3)(p∨q)→(p∧r)答：(2)（p→(p∨q)）∨(p→r)⇔(⌝p∨(p∨q))∨(⌝p∨r)⇔⌝p∨p∨q∨r⇔1所以公式类型为永真式(3)P q r p∨q p∧r （p∨q）→(p∧r)0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 10 1 0 1 0 00 1 1 1 0 01 0 0 1 0 01 0 1 1 1 11 1 0 1 0 01 1 1 1 1 1所以公式类型为可满足式4.用等值演算法证明下面等值式：(2)(p→q)∧(p→r)⇔(p→(q∧r))(4)(p∧⌝q)∨(⌝p∧q)⇔(p∨q) ∧⌝(p∧q)证明（2）(p→q)∧(p→r)⇔ (⌝p∨q)∧(⌝p∨r)⇔⌝p∨(q∧r))⇔p→(q∧r)（4）(p∧⌝q)∨(⌝p∧q)⇔(p∨(⌝p∧q)) ∧(⌝q∨(⌝p∧q)⇔(p∨⌝p)∧(p∨q)∧(⌝q∨⌝p) ∧(⌝q∨q)⇔1∧(p∨q)∧⌝(p∧q)∧1⇔(p∨q)∧⌝(p∧q)5.求下列公式的主析取范式与主合取范式，并求成真赋值(1)(⌝p→q)→(⌝q∨p)(2)⌝(p→q)∧q∧r(3)(p∨(q∧r))→(p∨q∨r)解：（1）主析取范式(⌝p →q)→(⌝q ∨p)⇔⌝(p ∨q)∨(⌝q ∨p)⇔(⌝p ∧⌝q)∨(⌝q ∨p)⇔ (⌝p ∧⌝q)∨(⌝q ∧p)∨(⌝q ∧⌝p)∨(p ∧q)∨(p ∧⌝q)⇔ (⌝p ∧⌝q)∨(p ∧⌝q)∨(p ∧q)⇔320m m m ∨∨⇔∑(0,2,3)主合取范式：(⌝p →q)→(⌝q ∨p)⇔⌝(p ∨q)∨(⌝q ∨p)⇔(⌝p ∧⌝q)∨(⌝q ∨p)⇔(⌝p ∨(⌝q ∨p))∧(⌝q ∨(⌝q ∨p))⇔1∧(p ∨⌝q)⇔(p ∨⌝q) ⇔ M 1⇔∏(1)(2) 主合取范式为：⌝(p →q)∧q ∧r ⇔⌝(⌝p ∨q)∧q ∧r⇔(p ∧⌝q)∧q ∧r ⇔0所以该式为矛盾式.主合取范式为∏(0,1,2,3,4,5,6,7)矛盾式的主析取范式为 0(3)主合取范式为：(p ∨(q ∧r))→(p ∨q ∨r)⇔⌝(p ∨(q ∧r))→(p ∨q ∨r)⇔(⌝p ∧(⌝q ∨⌝r))∨(p ∨q ∨r)⇔(⌝p ∨(p ∨q ∨r))∧((⌝q ∨⌝r))∨(p ∨q ∨r))⇔1∧1⇔1所以该式为永真式.永真式的主合取范式为 1主析取范式为∑(0,1,2,3,4,5,6,7)第三章部分课后习题参考答案14. 在自然推理系统P中构造下面推理的证明：(2)前提：p→q,⌝(q∧r),r结论：⌝p(4)前提：q→p,q↔s,s↔t,t∧r结论：p∧q证明：（2）①⌝(q∧r) 前提引入②⌝q∨⌝r ①置换③q→⌝r ②蕴含等值式④r 前提引入⑤⌝q ③④拒取式⑥p→q 前提引入⑦￢p（3）⑤⑥拒取式证明（4）：①t∧r 前提引入②t ①化简律③q↔s 前提引入④s↔t 前提引入⑤q↔t ③④等价三段论⑥（q→t）∧(t→q) ⑤置换⑦（q→t）⑥化简⑧q ②⑥假言推理⑨q→p 前提引入⑩p ⑧⑨假言推理(11)p∧q ⑧⑩合取15在自然推理系统P中用附加前提法证明下面各推理：(1)前提：p→(q→r),s→p,q结论：s→r证明①s 附加前提引入②s→p 前提引入③p ①②假言推理④p→(q→r) 前提引入⑤q→r ③④假言推理⑥q 前提引入⑦r ⑤⑥假言推理16在自然推理系统P中用归谬法证明下面各推理：(1)前提：p→⌝q,⌝r∨q,r∧⌝s结论：⌝p证明：①p 结论的否定引入②p→﹁q 前提引入③﹁q ①②假言推理④￢r∨q 前提引入⑤￢r ④化简律⑥r∧￢s 前提引入⑦r ⑥化简律⑧r∧﹁r ⑤⑦合取由于最后一步r∧﹁r 是矛盾式,所以推理正确.第四章部分课后习题参考答案3. 在一阶逻辑中将下面将下面命题符号化,并分别讨论个体域限制为(a),(b)条件时命题的真值:(1) 对于任意x,均有2=(x+)(x).(2) 存在x,使得x+5=9.其中(a)个体域为自然数集合.(b)个体域为实数集合.解：F(x): 2=(x+)(x).G(x): x+5=9.(1)在两个个体域中都解释为)∀，在（a）中为假命题，在(b)中为真命题。
洪帆《离散数学基础》(第三版)课后习题答案
(5) 当且仅当 B ⊆ C ，有 ( A − B ) ∪ C = A 答：不正确，因为若 B ⊆ C ，有 ( A − B) ∪ C = A 成立，但是反之不成立，反例如 下: A = {1, 2,3, 4,5} ， B = {1, 6} ， C = {1, 2} ，而 A − B = {2,3, 4,5} ，
= = = = = A {n | n < 12} ， = B {n | n ≤ 8} ， C {n | n 2k , k ∈ N } ， D {n | n 3k , k ∈ N }
E = {n | n = 2k − 1, k ∈ N }
将下列集合表示为由 A, B, C , D, E 产生的集合： (1) {2, 4, 6,8}
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(4) 当且仅当 A ⊆ C ，有 A ∩ ( B − C ) = φ 答：不正确，因为 A ∩ ( B − C ) = A ∩ B ∩ C ′ ，因此不一定需要满足 A ⊆ C ，而若 例如：A = {a, b, c} ，B = {d , e} ，C = {a, b} ，A ∩ ( B − C ) = A∩ B = φ 也可以满足。 φ 成立，而 A ⊆ C 不成立。
集合
2、用描述法表示下列集合 (1) {a1 , a2 , a3 , a4 , a5 } 答： {ai | i ∈ I ,1 ≤ i ≤ 5} (2) {2, 4,8,} 答： {2i | i ∈ N } (3) {0, 2, 4,100}
答： {2i | i ∈ Z , 0 ≤ i ≤ 50}
集合1列举下列集合的元素小于20的素数的集合小于5的非负整数的集合1024910112用描述法表示下列集合指出下面哪些论断是正确的
第1章
1、列举下列集合的元素 (1) 小于 20 的素数的集合 (2) 小于 5 的非负整数的集合 (3) {i | i ∈ I , i 2 − 10i − 24 < 0且5 ≤ i ≤ 15} 答：(1) {1,3,5, 7,11,13,17,19} (2) {0,1, 2,3, 4} (3) {5, 6, 7,8,9,10,11}
离散数学第三版-屈婉玲-课后习题答案
离散数学习题答案习题一及答案：（P14-15）14、将下列命题符号化：（5）李辛与李末是兄弟解：设p：李辛与李末是兄弟，则命题符号化的结果是p（6）王强与刘威都学过法语p q解：设p：王强学过法语；q：刘威学过法语；则命题符号化的结果是（9）只有天下大雨，他才乘班车上班q p解：设p：天下大雨；q：他乘班车上班；则命题符号化的结果是（11）下雪路滑，他迟到了解：设p：下雪；q：路滑；r：他迟到了；则命题符号化的结果是(p q)r15、设p：2+3=5.q：大熊猫产在中国.r：太阳从西方升起.求下列复合命题的真值：(p q r)((p q)r)（4）解：p=1，q=1，r=0，(p q r)(110)1，((p q)r)((11)0)(00)1 (p q r)((p q)r)111 19、用真值表判断下列公式的类型：(p p)q（2）解：列出公式的真值表，如下所示：p p qq(p p)(p p)q0 0 1 1 1 10 1 1 0 1 01 0 0 1 0 11 1 0 0 0 1由真值表可以看出公式有3个成真赋值，故公式是非重言式的可满足式。
20、求下列公式的成真赋值：（4）(p q)q解：因为该公式是一个蕴含式，所以首先分析它的成假赋值，成假赋值的条件是：p0(p q) 1q0q0成真赋值有：01，10，11。
所以公式的习题二及答案：（P38）5、求下列公式的主析取范式，并求成真赋值：（2）(p q)(q r)解：原式(p q)q r(p p)q rq r，此即公式的主析取范式，m m(p q r)(p q r)37所以成真赋值为011，111。
*6、求下列公式的主合取范式，并求成假赋值：（2）(p q)(p r)解：原式，此即公式的主合取范式，M(p p r)(p q r)(p q r)4所以成假赋值为100。
7、求下列公式的主析取范式，再用主析取范式求主合取范式：（1）(p q)r解：原式p q(r r)((p p)(q q)r)(p q r)(p q)r(p q)r(p q)r(p q)r(pq r(p q r)(p q)r(p q)r(p q)r(pq r，此即主析取范式。
离散数学第四版课后答案(第9章)
第9章 习题解答9.1 有5片树叶.分析 设T 有x 个1度顶点(即树叶).则T 的顶点数Tx x n ,523+=++=的边数.41x n m +=-=由握手定理得方程.∑=+=⋅+⨯+⨯==+=ni ix x vd x m 1.1312233)()4(22由方程解出.5=x所求无向树T 的度数列为1,1,1,1,1,2,2,3,3,3.由这个度数列可以画多棵非同构的无向树,图9.6给出的4棵都具有上述度数列,且它们是非同构的.9.2 T 中有5个3度顶点.分析 设T 中有x 个3度顶点,则T 中的顶点数,7x n +=边数x n m +=-=61,由握手定理得方程.∑=+==+=ni ix v d x m 173)(2122由方程解出x=5.所求无向树T 的度数列为1,1,1,1,1,2,2,3,3,3.由这个度数列可以画多棵非同构的无向树,图9.6给出的4棵都具有上述度数列,且它们是非同构的.9.2 T 中有5个3度顶点.要析 设T 中有x 个3度顶点,则T 中的顶点数x n +=7,边数x n m +=-=61,由握手定理得方程.∑=+==+=ni ix v d x m 173)(2122.由此解出5=x ,即T 中有5个3度顶.T 的度数列为1,1,1,1,1,1,1,3,3,3,3,3.由于T 中只有树叶和3度顶点,因而3度顶点可依次相邻,见图9.7所示. 还有一棵与它非同构的树,请读者自己画出.9.3 加1-k 条新边才能使所得图为无向树.分析 设具有k 个连通分支的森林为G,则G 有k 个连通分支i K T T TT ,,,21全为树,.,,2,1k i =加新边不能在i T 内部加,否则必产生回路.因而必须在不同的小树之间加新边. 每加一条新边后,所得到的森林就减少一个连通分支. 恰好加1-k 条新边,就使得图连通且无回路,因而是树.在加边过程中,只需注意,不在同一人连通分支中加边. 下面给出一种加边方法,取iv 为iT 中顶点,加新边1,,2,1),(1-=+k i vv i i,则所得图为树,见图9.8 给出的一个特例.图中虚线边为新加的边.9.4 不一定.分析 n 阶无向树T 具有1-n 条边,这是无向树T 的必要条件,但不是充公条件.例如, 阶圈(即1-n 个顶点的初级回路)和一个孤立点组成无向简单图具有1-n 条边, 但它显然不是树.9.5 非同构的无向树共有2棵,如图 9.9所示.分析由度数列1,1,1,1,2,2,4不难看出，唯一的4度顶点必须与2度顶点相邻，它与1个2度顶点相邻，还是与两个2度顶点都相邻，所得树是非同构的，再没有其他情况.因而是两棵非同构的树.9.6 有两棵非同构的生成树,见图9.10所示.分析图9.10 是5阶图(5个顶点的图), 5阶非同构的无向树只有3棵,理由如下. 5阶无向树中,顶点数5=n,边数4=m,各顶点度数之和为8,度数分配方案有3种,分别为①1,1,1,1,4;②1,1,1,2,3;③1,1,2,2.2.每种方案只有一棵非同构的树.图9.10所示的5阶图的非同构的生成树的度数列不能超出以上3种,也就是说,它至多有3棵非同构的生成树, 但由于图中无4度顶点,所示,不可能有度数列为①的生成树,于是该图最多有两棵非同构的生成树. 但在图9.10 中已经找出了两个非同构的生成树,其中(1)的度数列为③,(2) 的度数列为②,因而该图准确地有两棵非同构的生成树.9.7 基本回路为: .,,,hfab C gfa C ead C cbad C h g e c====基本回路系统为}.,,,{h g e cC C C C基本割集为:},,{},,{},,,{},,,,,{h g f Sc ed S h c b S h g ce a S fd b a ====基本回路系统为},,,{f d b aS S S S.分析 1°注意基本回路用边的序列表示,而基本割集用边的集合表示.2° 基本回路中,只含一条弦,其余的边全为树枝,其求法是这样的: 设弦),(j iv ve =,则jiv v,在生成树T 中,且在T 中,ji v v ,之间存在唯一的路径ji ,Γ与),(j iv ve =组成的回路为G 中对应弦e 的基本回路.3° 基本割集中,只含一条树枝,其余的边都是弦,其求法是这样的:设树枝),(j iv ve =,则e 为T 中桥,于是eT-(将e 从T中支掉),产生两棵小树1T 和2T ,则}|{21'''中和的两端点分别在中且在T T e G e e S e =e S 为树枝e 对应的基本割集. 显然ee S S e ,∈中另外的边全是弦. 注意,两棵小树1T 和2T ,中很可能有平凡的树(一个顶点).aT -得两棵小树如图9.11中(1) 所示. G 中一个端点在i T 中,另一个端点在2T 中的边为a(树枝), h g c e ,,,,它们全是弦,于是},,,,{h g c e a Sa=bT - 得两棵小树如图9.11中(2) 所示, 其中有一棵为平凡树. G 中一个端点在1T 中,另一个端点在2T 中的边数除树枝b 外,还有弦,,h c 所以, },,{h c b Sb=dT -产生的两棵小树如图9.11中(3) 所示 . G 中一个端点在1T 中,另中一个端点在2T 中的边,除树枝d 外,还有两条弦e c ,,所示, },,{e c d Sd=fT -产生的两棵小树如图9.11中(4) 所示. 由它产生的基本割集为},,{h g f Sf=9.8 按Kruskal 求最小生成树的算法,求出的图9.3(1)的最小生成树T 为图9.12中(1) 所示, 其7)(=T W .(2) 的最小生成树T 为图9.12中(2)所示,其.11)(=T W9.9 421,,B B B为前缀码.分析 在421,,B B B中任何符号串都不是另外符号串的前串,因而它们都是前缀码.而在3B 中, 1是11,101的前缀,因而3B不是前缀码. 在5B 中,,a 是ac aa ,等的前缀,因而5B 也不是前缀码.9.10 由图9.4 (1) 给出的2元前缀码.}11,011,01010,0100,00{1=B由(2) 给出的3元前缀码为.}.2,1,022,0202,0201,0200,01,00{2=B分析 1B 是2元树产生的2元前缀码(因为码中的符号串由两个符号0,1组成),类似地,2B 是由3元树产生的3元前缀码(因为码中符号串由3个符号0,1,2组成).一般地,由r 元树产生r 元前缀码.9.11 (1) 算式的表达式为ji h g f e d c b a *)*()()*)*((((++÷-+.由于使其成为因而可以省去一些括号优先于,,,*,-+÷ji h g f e d c b a **)()*)*((++÷-+.(2) 算式的波兰符号法表达式为.****hij fg bcde a ++-÷+(3) 算式的逆波兰符号法表达式为.****+÷+-+jI hi fg e d abc9.12 答案 A:①; B ②; C:④; D:⑨.分析 对于每种情况都先求出非同构的无向树,然后求出每棵非同构的无向树派生出来的所有非同构的根树.图9.13 中,(1),(2),(3),(4)分别画出了2阶,3阶,4阶,5阶所有非同构的无向树,分别为1棵,1棵,2棵和3棵无向树.2阶无向树只有1棵,它有两个1度顶点,见图9.13中(1)所示,以1个顶点为树根,1个顶点为树叶,得到1棵根树.3阶非同的无向树也只有1棵,见图9.13中(2)所示.它有两个1度顶点,1个2度顶点,以1度顶点为根的根树与以2度顶点为根的树显然是非同构的根树,所以2个阶非同构的根树有两棵.4阶非同构的无向树有两棵,见图9.13中(3)所示. 第一棵树有3片树叶,1个3度顶点, 以树叶为根的根树与以3度顶点为根的树非同构.所以,由第一棵树能生成两个非同构的根树, 见图9.14 中(1)所示. 第二棵树有两片树叶,两个2度顶点,由对称性,以树叶为根的根树与2度顶点为根的根树非同构,见图9.14中(2) 所示. 所以,4阶非同构的根树有4棵.5阶非同构的无向树有3棵,见图9.13中(4)所示. 由第一棵能派生两棵非同构的根树, 由第二棵能派生4棵非同构的根树,由第三棵能派生3棵非同构的根树,所以,5阶非同构的根树共有9棵,请读者将它们都画出来.9.13 答案 A:②; B:②; C:③; D:③; E:③;F:④; G: ④; H:③.分析 将所有频率都乘100,所得结果按从小到大顺序排列:.35,20,15,10,10,5,5=======a b c d e f g w w w w w w w以以上各数为权,用Huffman 算法求一棵最优树,见图9.15所示.对照各个权可知各字母的前缀码如下:a ——10，b ——01，c ——111，d ——110，e ——001，f ——0001，g ——0000.于是，a,b 的码长为e d c ,,,2的码长为g f ,,3的码长为4. W(T)=255(各分支点的权之和),W(T)是传输100按给定频率出现的字母所用的二进制数字,因则传输104个按上述频率出现的字母要用25500⨯个二进制数字..24=1055最后还应指出一点,在画最优树叶, 由于顶点位置的不同,所得缀码可能不同,即有些字母的码子在不同的最优树中可能不同,但一般说来码长不改变.特别是,不同的最优树,它们的权是固定不变的.9.14 答案 A:②; B:④分析用2元有序正则树表示算式,树叶表示参加运算的数,分支点上放运算符,并将被减数(被除数)放在左子树上,所得2元树如图9.16所示.用前序行遍法访问此树,得波兰符号表示法为abc-++de-*.**ghf用后序行遍法访问此树,得逆波兰符号表示法为dec*fghab--++**。
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第8章 习题参考答案1. 在一次10周年同学聚会上，想统计所有人握手的次数之和，应该如何建立该问题的图论模型？解：将每个同学分别作为一个节点，如果两个人握过一次手就在相应的两个节点之间画一条无向边，于是得到一个无向图。
一个人握手的次数就是这个节点与其他节点所连接的边的条数，进而可得出所有人握手的次数之和。
2. 在一个地方有3户人家，并且有3口井供他们使用。
由于土质和气候的关系，有些井中的水常常干枯，因此各户人家要到有水的井去打水。
不久，这3户人家成了冤家，于是决定各自修一条路通往水井，打算使得他们在去水井的路上不会相遇。
试建立解决此问题的图论模型。
解：将3户人家分别看做3个节点且将3口井分别看做另外3个节点，若1户人家与1口井之间有一条路，则在该户人家与该口井对应的节点之间连一条无向边，这样就得到一个无向图。
3. 某人挑一担菜并带一条狼和一只羊要从河的一岸到对岸去。
由于船太小，只能带狼、菜、羊中的一种过河。
由于明显的原因，当人不在场时，狼要吃羊，羊要吃菜。
通过建立图论模型给出问题答案。
解：不妨认为从北岸到南岸，则在北岸可能出现的状态为24=16种，其中安全状态有下面10种：（人，狼，羊，菜），（人，狼，羊），（人，狼，菜），（人，羊，菜），（Φ），（人，羊），（菜），（羊），（狼），（狼，菜）；不安全的状态有下面6种：（人）（人，菜）（人，狼）（狼，羊，菜）（狼，羊）（羊，菜）。
线将北岸的10种安全状态看做10个节点，而渡河的过程则是状态之间的转移，这样就得到一个无向图，如图8-1所示。
图8-1从上述无向图可以得出安全的渡河方案有两种：第1种：（人，狼，羊，菜）→（狼，菜）→（人，狼，菜）→（狼）→（人，狼，羊）→（羊）→（人，羊）→（Φ）。
(人，狼，羊，菜)(人，狼，羊)(人，狼，菜)(人，羊，菜)(人，羊) (狼，菜) (羊) (狼) (菜) (Φ)第2中：（人，狼，羊，菜）→（狼，菜）→（人，狼，菜）→（菜）→（人，羊，菜）→（羊）→（人，羊）→（Φ）。
4. 证明：任何n 阶完全图K n 的边数为n(n-1)/2。
证 n 阶简单图的边数为2/)1(2-=n n C N。
5. 对于n 阶简单无向图G ，若其边数为m ，试计算G 的补图G 的边数。
解：由于G 的边数与其补图G 的边数之和为n 阶完全图K n 的边数为n(n-1)/2，因此G 的边数为n(n-1)/2-m 。
6. 证明：对于任意n 阶简单图G 有1)(-≤∆n G 。
证：根据简单图的定义，当一个节点与其余所有节点均邻接时，其度数达到最大，于是对于任意n 阶简单图G 有1)(-≤∆n G 。
7. 无向图G 有6条边，各有一个3度和5度节点，其余均为2度节点，求G 的阶数。
解 设图G 有x 个节点度数为2，则G 的阶数为x+1+1=x+2。
根据握手定理有： 6225131•=•+•+•x于是x=2，进而G 的阶数为2+2=4。
8. 将有向图G 的边的方向去掉得到的无向图称为G 的基础图，基础图是完全图的有向图称为竞赛图。
证明：任意竞赛图的所有节点的出度平方和等于入度平方和。
证 设G=（V ，E ）是n 阶竞赛图，则其边数为2/)1(-=n n E 且对于任意Vv ∈有 1)()(-=+n v id v od根据竞赛图的定义知，2/)1()()(-===+∑∑∈∈n n E v id v od V v V v 于是，[]22)]()1[()(∑∑∈∈--=V v V v v id n v od =[]∑∈+---V v v id v id n n 22))(()()1(2)1( =∑∑∈∈+---V v V v v id v id n n n 22)]([)()1(2)1(=∑∈+-•---V v v id n n n n n 22)]([2/)1()1(2)1( =∑∈V v v id 2)]([ 9. 是否存在一个无向图，其度数序列分别为(1) 5，4，4，3，3，2，2(2) 4，4，3，3，2，2，2，2证： （1） 不存在，因为有3个数位奇数，与任何图中必须有偶数个节点度数为奇数矛盾。
（2） 存在，因为恰有2个数位奇数，图8-2的度数序列为4，4，3，3，2，2，2，2。
图8-210. 设无向图G 有10条边，3度和4度节点各2个，其余节点的度数均小于3，则G 至少有多少个节点？在最少节点的情况下，求出G 的度数序列、最大度)(G ∆和最小度)(G δ。
解：由于3度和4度节点各2个，而图G 的边数为10，根据握手定理知，其余节点度数之和为6)2423(102=•+•-•，这时G 至少还有3个节点，进而G 至少有2+2+3=7个节点，在这种情况下G 的度数序列为4，4，3，3，2，2，2，最大度)(G ∆=4和最小度)(G δ=2。
11. 画出K 3的所有不同构的非空子图。
解 K 3的所有不同构的子图有7个，分别如图8-3所示。
图8-312.画出所有不同构的(5，3)简单无向图及其补图。
解：(5，3)简单无向图的度数分序列分别为：（a）3，1，1，1，0；（b）2，2，2，0，0；（c）2，2，1，1，0；（d）2，1，1，1，1；于是所有不同构的(5，3)简单无向图分别入图8-4所示。
(a) (b) (c) (d)图8-4对应的补图分别如图8-5所示。
(a) (b) (c) (d)图8-513.证明：在K4的所有不同构的生成子图中，有3个具有3条边。
证：(4，3)简单图的度数序列分别为：（1）3，1，1，1；（2）2，2，2，0；（3）2，2，1，1；很容易知道，对应于每个度数序列只有唯一的一个K4的不同构的生成子图。
14.说明图8.6(a)和图8.6(b)两个无向图不同构。
(a) (b)图8.6解：观察图8.6（a）和图8.6（b）中两个无向图的度为3的节点，与其邻接的节点都有3个，这3个节点在图8.6（a）所示的图中只有1个节点度数为2，但在图8.6（b）所示的图中有2个节点度数为2，所以图8.6（a）和图8.6（b）所示的图不同构。
15.说明图8.50中四个有向图彼此不同构。
图8.7解在图8.7（a）中有3个节点的出度均为1，1个节点出度为0；在8.7（b）中有1个节点的出度为1，1个节点的出度为2而入度为1，2个节点的出度为0；在8.7（c）中有1个节点的出度为1，1个节点的出度为2但该节点入度为0，2个节点的出度为0；在图在8.7（d）中有3个节点的出度为0，于是，图8.7中4个有向图彼此不同构。
16.若一个简单无向图G与其补图G同构，则称G为自补图。
(1)试画出所有不同构的5阶自补图。
(2)若G是n阶自补图，则K n的边数为偶数。
(3)若G是n(n 2)阶自补图，则存在正整数k使得n=4k或n=4k+1(4)是否存在6阶自补图？证（1）所有不同构的5阶自补图有如图8.8所示的两个。
图8.8（2）设G是n阶自补图，边数为m，则其补图G的边数也为m，因为G的边数与G 的边数之和等于K n的边数，即K n的边数为m+m=2m，因此K n的边数为偶数。
（3）由（2）知，n(n-1)/2=2m，即n(n-1) =4m。
由于（n，n-1）=1，所以n为4的倍数：n=4k或n-1为4的倍数，n-1=4k，即n=4k+1。
（4）由于K6的边数为6(6-1)/2=15是奇数，由（2）知，不存在6阶自补图。
17.对于完全无向图K n，(1) 共有多少个圈？(2) 包含某条边的圈有多少个？(3) 任意两个不同节点间有多少条路径？解 （1）在K n 中，任意圈的长度L 均满足3≤L ≤n 。
对于长度为L 的圈，有L 个节点。
从n 个节点任取L 个节点有L n C 种选取方式。
对于任意的长度为L 的圈，它有L 个节点。
由于任意两个节点都是邻接的，所以在这种情况下，圈是从第一个节点（与其关联的边有L-1条）到第二个节点（与其关联的边有L-2条），一直下去，但注意到，每个圈重复了一次，于是这样的圈有(L-1)!/2。
因此K n 中共有2/)!1(3-•∑=L C L n n L 个圈。
(2)对于包含边e 的圈，已经有两个节点，那就是e 的两个端点。
从K n 的其余n-2个节点任取i 个节点，可以得到长度为i+2的圈，有i n C 2-（1≤i ≤n-2）种取法。
考虑从e 的其中一个端点u 出发最后通过e 返回到u 的圈，在端点u 处除e 外还有i 条边与u 关联，当从u 出发达到第二个节点是，虽然第二个节点本身有i+1个节点与之关联，但只有通过其中i-1条边中某条才能最终通过e 返回到u ，一直下去，这样的圈有i ！个，所以包含某条边的圈有!221i C i n n i •--=∑个。
（3）与（2）类似，对于任意两个不同节点u 到v ，从u 到v 的路径若与{u ，v}形成圈，则有!221i C i n n i •--=∑条；否则只有直接从u 到v 一条路径。
故从u 到v 共有1!221+•--=∑i C i n n i 条路径。
18. 在图8.9中，求节点A 到节点F 的：(1) 所有路径；(2) 所有轨迹；(3) 距离。
A B C图8.9 图8.10 解（1）节点A到节点F的所有路径分别为：ABCF；ABCEF；ABEF；ABECF；ADEF；ADECF；ADEBCF。
（2）节点A到节点F的所有轨迹分别为：ABCF；ABCEF；ABEF；ABECF；ADEF；ADECF；ADEBCF；ADEBCEF。
(3) d（A，F）=319.在图8.10中，求(1)v1到v4长度分别为1，2，3的路分别有哪些？(2)v1到v1长度分别为1，2，3的回路分别有哪些？(3)长度为3的路共有多少条？其中多少条回路？解（1）v1到v4长度分别为1和2的路：没有。
v1到v4长度为3的路一条：v1 v2 v3 v4。
（2）v1到v1长度分别为1回路有一条：v1 v1；v1到v1长度分别为2的回路一条v1 v1 v1；v1到v1长度分别为3的回路两条：v1 v1 v1 v1，v1 v2 v3 v1。
（3）长度为3的路共有30条，分别是v1到v1有2条，v1到v2有2条，v1到v3有1条，v1到v4有1条，v2到v1有2条，v2到v2有1条，v2到v3有2条，v3到v1有4条，v3到v2有4条，v3到v3有1条，v3到v4有2条，v4到v1有3条，v4到v2有2条，v4到v3有3条。
长度为3的回路共有4条，分别是v1到v1有2条，v2到v2有1条，v3到v3有1条。
20.若无向图G的任意两个节点之间都存在一条路，则G中任意两条最长轨迹存在公共节点。
证显然，在同一个图G中任意两条最长轨迹的长度是相同的。