- •Лекция 2
- •Лекция 3
- •Лекция 4
- •Лекция 5
- •Лекция 13
- •Лекция 14
- •Лекция 16
- •Основные понятия
- •Понятие множества. Способы задания множеств.
- •Понятие множества. Способы задания множеств.
- •Отношения между множествами.
- •3, Операции над множествами.
- •Алгебра множеств.
- •Теорема о количестве подмножеств конечного множества.
- •Формула включений и исключений.
- •Лекция 2
- •1.Понятие вектора. Прямое произведение множеств.
- •2.Теорема о количестве элементов прямого произведения.
- •Понятие вектора. Прямое произведение множеств.
- •Теорема о количестве элементов прямого произведения.
- •Лекция 3
- •2. Понятие высказывания.
- •3. Логические операции над высказываниями
- •4.Формулы алгебры логики.
- •Лекция 4
- •2. Важнейшие равносильности алгебры логики.
- •3.Равносильные преобразования формул.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Лекция 5
- •Дизъюнктивная нормальная форма.
- •Конъюнктивная нормальная форма.
- •Проблема разрешимости.
- •Лекция 6
- •Функции алгебры логики.
- •3. Представление произвольной функции алгебры логики в виде формулы алгебры логики.
- •4.Приложения алгебры логики в технике (релейно-контактные схемы).
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7
- •Совершенная дизъюнктивная нормальная форма.
- •Совершенная конъюнктивная нормальная форма.
- •Совершенная дизъюнктивная нормальная форма.
- •2.Совершенная конъюнктивная нормальная форма.
- •Лекция 8
- •2.Понятие минимальной днф. Метод минимизирующих карт.
- •3.Метод Квайна.
- •4.Метод Карно.
- •5.Постановка задачи минимизации в геометрической форме.
- •6.Сокращенная днф.
- •7.Тупиковая днф. Днф Квайна.
- •Лекция 9
- •Некоторые логические операции. Двоичное сложение.
- •Полином Жегалкина.
- •Некоторые логические операции. Двоичное сложение.
- •Полином Жегалкина.
- •Лекция 10
- •Полная система . Достаточное условие полноты.
- •Критерий полноты системы булевых функций.
- •Независимые системы. Базис замкнутого класса.
- •Полная система. Достаточное условие полноты.
- •Критерий полноты системы булевых функций.
- •3. Независимые системы. Базис замкнутого класса.
- •Лекция 11
- •Понятие предиката.
- •Логические операции над предикатами.
- •1. Понятие предиката
- •2. Логические операции над предикатами
- •Лекция 12
- •2. Формулы логики предикатов.
- •Значение формулы логики предикатов.
- •4. Равносильные формулы логики предикатов.
- •Лекция 13
- •Построение противоположных утверждений.
- •3. Прямая, обратная и противоположная теоремы.
- •4. Необходимые и достаточные условия.
- •5. Доказательство методом от противного.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Лекция 14
- •2. Использование метода математической индукции для нахождения сумм конечного числа слагаемых
- •3. Использование метода математической индукции для доказательства неравенств и делимости выражений, зависящих от n на некоторое число
- •4. Обобщение метода математической индукции
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 15
- •Операции над бинарными отношениями.
- •3. Свойства бинарных отношений.
- •4. Специальные бинарные отношения.
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 16
- •Функция
- •1. 4. Отображение
- •Обратная функция
- •2. Свойства отображений и функций
- •3.Операции над функциями. Свойства операций
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 17
- •Основные понятия .
- •2. Смежность, инцидентность, степени вершин.
- •3. Способы задания графов
- •Маршруты в неориентированном графе
- •Операции над графами.
- •Связность. Компоненты связности
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 18
- •2. Метрические характеристики неориентированного графа
- •Минимальные маршруты в нагруженных графах
- •Задачи на деревьях
- •Цикловой ранг графа. Цикломатическое число
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 19
- •Эйлеровы цепи и циклы
- •Гамильтоновы циклы и цепи
- •Эйлеровы цепи и циклы
- •Гамильтоновы циклы и цепи.
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 20
- •Двудольный граф. Условие существования двудольного графа
- •Паросочетания . Реберные покрытия
- •Двудольный граф. Условие существования двудольного графа
- •Паросочетания. Реберные покрытия
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 21
- •Основные определения
- •Алгоритм плоской укладки графа
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 22
- •Способы задания ориентированного графа
- •Путь в ориентированном графе
- •4. Связность. Компоненты связности в орграфе
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 23
- •2. Минимальные пути в нагруженных орграфах
- •3. Порядковая функция орграфа без контуров
- •Контрольные вопросы
Гамильтоновы циклы и цепи.
Пусть G— псевдограф. Цепь (цикл) в G называется гамильтоновой (гамильтоновым), если она (он) проходит через каждую вершину псевдографа G ровно один раз.
С понятием гамильтоновых циклов тесно связана так называемая задача коммивояжера: в нагруженом графе G определить гамильтонов цикл минимальной длины (иными словами, коммерсант должен совершить поездку по городам и вернуться обратно, побывав в каждом городе ровно один paз, и при этом стоимость такой поездки должна быть минимальной.
На первый взгляд, понятие гамильтонова цикла сходно c понятием эйлерова цикла. Приведенные в таблице графы, где первый столбец соответствует случаям существования, второй столбец – не существования гамильтоновых циклов, а строки – случаям существования (первая строка и не существования (вторая строка) эйлеровых циклов, показывают независимость этих понятий.
1 2
1
2
Приведем необходимые и достаточные условия существования гамильтоновых циклов и цепей.
Рассмотрим класс графов, в которых заведомо существуют гамильтоновы цепи и циклы – это полные графы. Очевидно, что в полном графе всегда существуют гамильтонов цикл, а также гамильтоновы цепи, соединяющие две произвольные вершины этого графа, т.к. любая вершин полного графа смежна со всеми остальными вершинами Таким образом, простейшим достаточным условием существования гамильтоновых цепей и циклов в графе является его полнота. Приведем также простейшие необходимые условия. Очевидным необходимым условием существования гамильтоновых цепей и циклов в графе G является связность G. Более тонким необходимым условием существования гамильтонова цикла в графе G является следующее утверждение (примем его без доказательства):
Если граф G обладает гамильтоновым циклом, то в нем отсутствуют точки сочленения.
Приведем наиболее простые методы выделения в графе G(V,X), где V = {v1, …, vn}, гамильтоновых циклов и цепей. Наиболее простым из них является метод перебора всевозможных перестановок vi1, …, vin множества V. Если перестановка является маршрутом в G, то эта перестановка – гамильтонова цепь. По окончании перебора всех возможных перестановок будут выделены все гамильтоновы цепи.
Для выделения гамильтоновых циклов перебираем всевозможные перестановки v1, vi1, …, vin-1 . Если v1, vi1, …, vin-1, v1 – маршрут в графе G, то это гамильтонов цикл.
При выделении всех гамильтоновых цепей необходимо перебрать n! Перестановок, при выделении гамильтоновых циклов – (n – 1)! перестановок.
Описанный метод не учитывает информацию о графе. Рассмотрим метод, аналогичный предыдущему, но учитывающий информацию о графе. Составим всевозможные последовательности вершин vi1, …, vir , где vi1 V, vi2 G(vi1)\{vi1}, …, vir G(vir-1)\{vi1, …, vir-1}, G(vir) \{vi1, …, vir}= , где G(vir) – множество образов вершины vir. Тогда в каждом случае, когда r = n, последовательность vi1, …, vir – гамильтонова цепь. Соответственно, когда r = n, vi1 G(vin), последовательность vi1, …, vir, vi1 – гамильтонов цикл.
При этом выделяются все гамильтоновы циклы и цепи.