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離散數學的是什麼關系

發布時間:2022-07-12 16:03:22

『壹』 什麼是離散數學中的「覆蓋關系」「全序關系」「擬序關系」「偏序關系」

形式定義:

設R是集合A上的一個二元關系,若R滿足:

Ⅰ 自反性:對任意x∈A,有xRx;

Ⅱ 反對稱性(即反對稱關系):對任意x,y∈A,若xRy,且yRx,則x=y;

Ⅲ 傳遞性:對任意x, y,z∈A,若xRy,且yRz,則xRz。

則稱R為A上的偏序關系,通常記作≼。注意這里的≼不必是指一般意義上的「小於或等於」。

若然有x≼y,我們也說x排在y前面(x precedes y)。

舉例解釋:

對於上述提到的自反性和傳遞性的舉例解釋:

集合A={a,b,c...}上的關系R是自反 指的是R有(a,a),(b,b),(c,c)...

R是傳遞,指若有(a,b)和(b,c), 則必有(a,c).

偏序(Partial Order)的概念:

設A是一個非空集,P是A上的一個關系,若P滿足下列條件:

Ⅰ 對任意的a∈A,(a,a)∈P;(自反性 reflexlve)

Ⅱ 若(a,b)∈P,且(b,a)∈P,則 a=b;(反對稱性,anti-symmentric)

Ⅲ 若(a,b)∈P,(b,c)∈P,則(a,c)∈P;(傳遞性,transitive)

則稱P是A上的一個偏序關系。

若P是A上的一個偏序關系,我們用a≤b來表示(a,b)∈P。

整除關系便是一個定義在自然數上的一個偏序關系|,3|6的含義是3整除6。大於或等於也是定義在自然數集上的一個偏序關系。

設集合X上有一全序關系,如果我們把這種關系用 ≤ 表述,則下列陳述對於 X 中的所有 a, b 和 c 成立:

如果 a ≤ b 且 b ≤ a 則 a = b (反對稱性)

如果 a ≤ b 且 b ≤ c 則 a ≤ c (傳遞性)

a ≤ b 或 b ≤ a (完全性)

配對了在其上相關的全序的集合叫做全序集合(totally ordered set)、線序集合(linearly ordered set)、簡單序集合(simply ordered set)或鏈(chain)。鏈還常用來描述某個偏序的全序子集,比如在佐恩引理中。

關系的完全性可以如下這樣描述:對於集合中的任何一對元素,在這個關系下都是相互可比較的。

注意完全性條件蘊涵了自反性,也就是說,a ≤ a。因此全序也是偏序(自反的、反對稱的和傳遞的二元關系)。全序也可以定義為「全部」的偏序,就是滿足「完全性」條件的偏序。

可作為選擇的,可以定義全序集合為特殊種類的格,它對於集合中的所有 a, b 有如下性質:

我們規定 a ≤ b 當且僅當。可以證明全序集合是分配格。

全序集合形成了偏序集合的范疇的全子范疇,通過是關於這些次序的映射的態射,比如,映射 f 使得"如果 a ≤ b 則 f(a) ≤ f(b)"。

在兩個全序集合間的關於兩個次序的雙射是在這個范疇內的同構。

嚴格全序

對於每個(非嚴格)全序 ≤ 都有一個相關聯的非對稱(因此反自反)的叫做嚴格全序的關系 <,它可以等價地以兩種方式定義:

a < b 當且僅當 a ≤ b 且 a ≠ b

a < b 當且僅當 ¬(b ≤ a) (就是說 > 是 ≤ 的補關系的逆關系)

性質:

關系是傳遞的: a < b 且 b < c 蘊涵 a < c。

關系是三分的: a < b, b < a 和 a = b 中有且只有一個是真的。

關系是嚴格弱序,這里關聯的等價是等同性。

我們可以其他方式工作,選擇 < 為三分的二元關系;則全序 ≤ 可等價地以兩種方式來定義:

a ≤ b 當且僅當 a < b 或 a = b

a ≤ b 當且僅當 ¬(b < a)

還有兩個關聯的次序是補關系 ≥ 和 >,它們構成了四元組 {<, >, ≤, ≥}。

我們可以通過這四個關系中的任何一個,定義或解釋集合全序的方式;由符號易知所談論的是非嚴格的,抑或是嚴格全序。

例子

字母表的字母按標准字典次序排序,比如 A < B < C 等等。

把一個全序限制到其全序集合的一個子集上。

所有的兩個元素都是可比較的任何偏序集合 X (就是說,如果 a,b 是 X 的成員,則 a≤b 或 b≤a 中的一個為真或二者都為真)。

由基數或序數(實際上是良序)組成的任何集合。

如果 X 是任何集合,而 f 是從 X 到一個全序集合的單射函數,則 f 誘導出 X 上的一個全序:規定 x1 < x2 當且僅當 f(x1) < f(x2)。

設有某個集族,其成員都是用序數為索引的全序集合,然後把這集族上取的笛卡爾積中的有序對按字典序排序,那麽,這字典序是一全序。例如,若有一個集合由一些詞語組成,按字母表把詞語排序的話會是一全序。舉個實例,我們規定"bird"先於"cat"。這可視為是向字母表加入空格符號""(定義""先於所有字母),得到集合A,然後對其自身取可數次笛卡爾積,得到Aω。"bird"可理解為Aω里的序對("b","i","r","d","","",...),"cat"則是("c","a","t","","","",...)。從而{"bird","cat"}成為Aω的一個子集,把Aω上的字典序限制到這字集,便得出"bird"<"cat"。

實數集和自然數集、整數集、有理數集(作為實數集的子集),用平常的小於(<)或大於(>)關系排序都是(嚴格)全序的。它們都可以被證明是帶有特定性質的全序集合的唯一的(在同構意義下的)最小實例(一個全序 A 被稱為是帶有特定性質的最小全序,即意味著只要別的全序 B 有這個性質,就有從 A 到 B 的子集的一個序同構):

自然數集是最小的沒有上界的全序集合。

整數集是最小的沒有上界也沒有下界的全序集合。

有理數集是最小的在實數集內稠密的全序集合,這里的稠密性是指對於任意實數a, b,都存在有理數q使得a<q<b。

實數集是最小的無界連通(序拓撲的意義下)的全序集合。

『貳』 離散數學、組合數學、圖論的關系是什麼

圖論是組合數學的一個分支,而離散數學是專為計算機專業編的數學書,和組合數學有部分知識交叉。

離散數學(Discrete mathematics)是研究離散量的結構及其相互關系的數學學科,是現代數學的一個重要分支。離散的含義是指不同的連接在一起的元素,主要是研究基於離散量的結構和相互間的關系,其對象一般是有限個或可數個元素。

組合數學(Combinatorial mathematics),又稱為離散數學。廣義的組合數學就是離散數學,狹義的組合數學是離散數學除圖論、代數結構、數理邏輯等的部分。但這只是不同學者在叫法上的區別。總之,組合數學是一門研究離散對象的科學。

圖論〔Graph Theory〕是數學的一個分支。它以圖為研究對象。圖論中的圖是由若干給定的點及連接兩點的線所構成的圖形,這種圖形通常用來描述某些事物之間的某種特定關系,用點代表事物,用連接兩點的線表示相應兩個事物間具有這種關系。

(2)離散數學的是什麼關系擴展閱讀:

一、離散數學學科內容

1、集合論部分:集合及其運算、二元關系與函數、自然數及自然數集、集合的基數。

2、圖論部分:圖的基本概念、歐拉圖與哈密頓圖、樹、圖的矩陣表示、平面圖、圖著色、支配集、覆蓋集、獨立集與匹配、帶權圖及其應用。

3、代數結構部分:代數系統的基本概念、半群與獨異點、群、環與域、格與布爾代數。

4、組合數學部分:組合存在性定理、基本的計數公式、組合計數方法、組合計數定理。

5、數理邏輯部分:命題邏輯、一階謂詞演算、消解原理。

二、圖論的起源

眾所周知,圖論起源於一個非常經典的問題——柯尼斯堡(Konigsberg)問題。

1738年,瑞典數學家歐拉( Leornhard Euler)解決了柯尼斯堡問題。由此圖論誕生。歐拉也成為圖論的創始人。

1859年,英國數學家漢密爾頓發明了一種游戲:用一個規則的實心十二面體,它的20個頂點標出世界著名的20個城市,要求游戲者找一條沿著各邊通過每個頂點剛好一次的閉迴路,即「繞行世界」。用圖論的語言來說,游戲的目的是在十二面體的圖中找出一個生成圈。

這個生成圈後來被稱為漢密爾頓迴路。這個問題後來就叫做漢密爾頓問題。由於運籌學、計算機科學和編碼理論中的很多問題都可以化為漢密爾頓問題,從而引起廣泛的注意和研究。

『叄』 具體數學VS離散數學VS組合數學什麼關系

1、具體數學這們課程就是講數學在計算機學中如何應用,在計算機學中如何用數學來解決問題,是數學和計算機學的結合。

2、離散數學(Discrete mathematics)是研究離散量的結構及其相互關系的數學學科,是現代數學的一個重要分支。

它在各學科領域,特別在計算機科學與技術領域有著廣泛的應用,同時離散數學也是計算機專業的許多專業課程,

如程序設計語言、數據結構、操作系統、編譯技術、人工智慧、資料庫、演算法設計與分析、理論計算機科學基礎等必不可少的先行課程。

通過離散數學的學習,不但可以掌握處理離散結構的描述工具和方法,為後續課程的學習創造條件,而且可以提高抽象思維和嚴格的邏輯推理能力,為將來參與創新性的研究和開發工作打下堅實的基礎。

3、組合數學(combinatorial mathematics),又稱為離散數學。

狹義的組合數學主要研究滿足一定條件的組態(也稱組合模型)的存在、計數以及構造等方面問題。組合數學主要內容有組合計數、組合設計、組合矩陣、組合優化等。有

時人們也把組合數學和圖論加在一起看作離散數學。組合數學是計算機出現以後迅速發展起來的一門數學分支。

計算機科學即演算法的科學,而計算機所處理的對象是離散的數據,所以離散對象的處理就成了計算機科學的核心,而研究離散對象的科學恰恰就是組合數學。

組合數學的發展改變了傳統數學中分析和代數占統治地位的局面。

具體數學是與離散數學正好相對應的數學學科的分支。 具體數學和離散數學一樣也是計算機科學的不可分割的一部分,應用於程序設計和演算法式分析。

(3)離散數學的是什麼關系擴展閱讀

《具體數學:計算機科學基礎:第2版》是一本在大學中廣泛使用的經典數學教科書。

書中講解了許多計算機科學中用到的數學知識及技巧,教你如何把一個實際問題一步步演化為數學模型,然後通過計算機解決它,特別著墨於演算法分析方面。

其主要內容涉及和式、整值函數、數論、二項式系數、特殊的數、生成函數、離散概率、漸近式等,都是編程所必備的知識.另外,本書包括了六大類500 多道習題,並給出了所有習題的解答,有助讀者加深書中內容的理解。

《具體數學:計算機科學基礎:第2版》面向從事計算機科學、計算數學、計算技術諸方面工作的人員,以及高等院校相關專業的師生。

離散數學是傳統的邏輯學,集合論(包括函數),數論基礎,演算法設計,組合分析,離散概率,關系理論,圖論與樹,抽象代數(包括代數系統,群、環、域等),布爾代數,計算模型(語言與自動機)等匯集起來的一門綜合學科。

離散數學的應用遍及現代科學技術的諸多領域。

離散數學也可以說是計算機科學的基礎核心學科,在離散數學中的有一個著名的典型例子-四色定理又稱四色猜想,

這是世界近代三大數學難題之一,它是在1852年,由英國的一名繪圖員弗南西斯·格思里提出的,他在進行地圖著色時,發現了一個現象,"每幅地圖都可以僅用四種顏色著色,

並且共同邊界的國家都可以被著上不同的顏色"。那麼這能否從數學上進行證明呢?

100多年後的1976年,肯尼斯·阿佩爾(Kenneth Appel)和沃爾夫岡·哈肯(Wolfgang Haken)使用計算機輔助計算,用了1200個小時和100億次的判斷,終於證明了四色定理,轟動世界,這就是離散數學與計算機科學相互協作的結果。

離散數學可以看成是構築在數學和計算機科學之間的橋梁,因為離散數學既離不開集合論、圖論等數學知識,又和計算機科學中的資料庫理論、數據結構等相關,它可以引導人們進入計算機科學的思維領域,促進了計算機科學的發展。

『肆』 計算機數學與離散數學是什麼關系啊

離散數學是計算機科學的數學基礎,但不是全部。
離散數學一般包括,邏輯、關系、(函數的一些概念)、簡單的圖論和數論,簡單的抽象代數內容,簡單的組合數學。
離散數學可以被認為是數學的一個類別(不是一個分支,而是很多分支的總稱)。大學本科的離散數學里的內容一般都是那些分支的最基礎的東西(比如圖論和數論、集合、二元關系、一元邏輯學、抽象代數最基礎的概念)

『伍』 數據結構是什麼,離散數學是什麼.它們有關系嗎

有聯系,比如在圖這章,離散基本上就是照般數據結構的
數據結構是計算機存儲、組織數據的方式.數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合.通常情況下,精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率的演算法.數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關.
離散數學(Discrete mathematics)是數學的幾個分支的總稱,以研究離散量的結構和相互間的關系為主要目標,其研究對象一般地是有限個或可數無窮個元素;因此它充分描述了計算機科學離散性的特點.
離散數學通常研究的領域包括:數理邏輯、集合論、代數結構、關系論、函數論、圖論、組合學、數論等

『陸』 離散數學的全等關系是什麼

滿足自反性、對稱性,傳遞性的關系。
在離散數學中,全等是一組等價關系,等價關系都可以連著寫。離散數學是研究離散量的結構及其相互關系的數學學科,是現代數學的一個重要分支。

『柒』 離散數學中的集合論里的關系有幾種怎麼判定

1,自反:R為A上的二元關系,若
對於任意的x,x屬於集合A→<x,x>∈R,則稱R在A上是自反的
2;對稱:數學上,若對所有的
a

b
屬於
X,下述語句保持有效,則集合
X
上的二元關系
R
是對稱的:「若
a
關繫到
b,則
b
關繫到
a。」
數學上表示為:
<math>\forall
a,
b
\in
X,\
a
R
b
\Rightarrow
\;
b
R
a</math>
例如:「和……結婚」是對稱關系;「小於」不是對稱關系。
對稱關系不是反對稱關系(aRb

bRa
得到
b
=
a)的反義。有些關系既是對稱的又是反對稱的,比如"等於";有些關系既不是對稱的也不是反對稱的,比如整數的"整除";有些關系是對稱的但不是反對稱的,比如"模
n
同餘";有些關系不是對稱的但是反對稱的,比如"小於"。
3傳遞:在邏輯學和數學中,若對所有的
a,b,c
屬於
X,下述語句保持有效,則集合
X
上的二元關系
R
是傳遞的:「若a
關繫到
b

b
關繫到
c,

a
關繫到
c。」
數學上表示為:
<math>\forall
a,
b,
c
\in
X,\
a
R
b
\and
b
R
c
\;
\Rightarrow
a
R
c</math>
4反自反:
5反對稱:數學上,若對所有的
a

b
屬於
X,下述語句保持有效,則集合
X
上的二元關系
R
是反對稱的:「若對所有的
a

b
屬於
X,若
a
關繫到
b

b
關繫到
a,則
a
=
b。」
數學上表示為:
<math>\forall
a,
b
\in
X,\
a
R
b
\and
b
R
a
\;
\Rightarrow
\;
a
=
b</math>
嚴格不等是反對稱的;實際上
a
<
b

b
<
a
是不可能的,因此嚴格不等的反對稱性是一種空虛的真(vacuously
true)。
注意,反對稱關系不是對稱關系(aRb
得到
bRa)的反義。有些關系既是對稱的又是反對稱的,比如"等於";有些關系既不是對稱的也不是反對稱的,比如整數的"整除";有些關系是對稱的但不是反對稱的,比如"模
n
同餘";有些關系不是對稱的但是反對稱的,比如"小於"。
滿足傳遞性和自反性的反對稱關系稱為偏序關系。

『捌』 什麼是離散數學

離散數學(Discrete mathematics)是研究離散量的結構及其相互關系的數學學科,是現代數學的一個重要分支。離散的含義是指不同的連接在一起的元素,主要是研究基於離散量的結構和相互間的關系,其對象一般是有限個或可數個元素。離散數學在各學科領域,特別在計算機科學與技術領域有著廣泛的應用,同時離散數學也是計算機專業的許多專業課程,如程序設計語言、數據結構、操作系統、編譯技術、人工智慧、資料庫、演算法設計與分析、理論計算機科學基礎等必不可少的先行課程。通過離散數學的學習,不但可以掌握處理離散結構的描述工具和方法,為後續課程的學習創造條件,而且可以提高抽象思維和嚴格的邏輯推理能力,為將來參與創新性的研究和開發工作打下堅實的基礎。

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