安徽省高等學!笆晃濉笔〖壱(guī)劃教材:離散數(shù)學
定 價:30 元
- 作者:孫道德 ,王敏生 編
- 出版時間:2010/1/1
- ISBN:9787312026034
- 出 版 社:中國科學技術(shù)大學出版社
- 中圖法分類:O158
- 頁碼:307
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
離散數(shù)學作為一門理論兼實際應(yīng)用的綜合性學科,既具有嚴謹?shù)睦碚摶A(chǔ),又具備應(yīng)用學科的特點,它是計算機科學和其他應(yīng)用科學的基礎(chǔ)理論課。本教材以《中國計算機科學與技術(shù)學科教程(2002)》中制定的關(guān)于“離散數(shù)學”的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系編寫。全書分為數(shù)理邏輯、集合與關(guān)系、代數(shù)系統(tǒng)與布爾代數(shù)4篇,共9章。內(nèi)容包括:命題邏輯,一階謂詞邏輯,集合及其運算,二元關(guān)系,函數(shù),代數(shù)結(jié)構(gòu),格與布爾代數(shù),無向圖和有向圖,基本圖類的算法等。
離散數(shù)學作為一門理論兼應(yīng)用的綜合性學科,既具有嚴謹?shù)睦碚摶A(chǔ),又具備應(yīng)用學科的特點,它是計算機科學和其他應(yīng)用科學的基礎(chǔ)理論課。讀者通過本課程學習,能培養(yǎng)和訓練抽象思維能力和嚴格的邏輯推理的能力,并了解離散數(shù)學在計算機學科和日常生活中的作用,為以后處理離散信息以及用計算機處理大量的日常事務(wù)和科研項目,從事計算機科學和應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。特別是對那些從事計算機科學與理論研究的高層次計算機人員來說,這更是一門必不可少的基礎(chǔ)理論工具。
離散數(shù)學的主要內(nèi)容和作用包括:①數(shù)理邏輯:含命題邏輯、謂詞邏輯和數(shù)理邏輯在計算機科學中的應(yīng)用三部分。其中命題邏輯有:命題、聯(lián)結(jié)詞、真值表、公式與公式解釋、公式等價和蘊涵關(guān)系、范式、命題演算的方法;謂詞邏輯有:謂詞、量詞、謂詞公式等價與蘊涵關(guān)系,SKOLEM范式、謂詞演算的推理規(guī)則與推理方法;數(shù)理邏輯在計算機科學中的應(yīng)用有:命題邏輯在計算機科學中的應(yīng)用,謂詞邏輯與數(shù)據(jù)子語言,謂詞邏輯與邏輯程序設(shè)計語言,并對以后學習奠定邏輯基礎(chǔ)。②集合論:集合的基本概念與各種表示、集合的運算與性質(zhì)、無限集合、笛卡兒積、序列、整除、容斥原理和鴿籠原理。二元關(guān)系、特殊關(guān)系及關(guān)系在計算機科學中的應(yīng)用:關(guān)系及其表示、關(guān)系運算與性質(zhì)、等價關(guān)系、偏序關(guān)系、全序關(guān)系、良序關(guān)系、函數(shù)及其特殊函數(shù)的定義與性質(zhì)、關(guān)系與函數(shù)的證明方法、關(guān)系在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用、關(guān)系代數(shù)與數(shù)據(jù)子語言、關(guān)系閉包與計算機程序、劃分在計算機中的應(yīng)用。③代數(shù)系統(tǒng):一般代數(shù)系統(tǒng)和子代數(shù)系統(tǒng)的基本概念及其基本性質(zhì)、代數(shù)系統(tǒng)的同態(tài)與同構(gòu)、同余關(guān)系與商代數(shù)、半群與群的基本概念與性質(zhì)、特殊群、陪集與拉格朗日定理、商集、環(huán)和域的基本概念與判斷方法、格的定義與基本性質(zhì)、偏序關(guān)系與代數(shù)系統(tǒng)的關(guān)系、特殊格、布爾代數(shù)與布爾表達式、有限自動機、計數(shù)問題、糾錯碼和開關(guān)電路。④圖論:圖的基本概念及其各種表示、圖的通路與連通性、圖的矩陣表示、特殊圖(歐拉圖、哈密頓圖、平面圖、二分圖、樹)的定義和判別方法以及圖論在計算機科學中的應(yīng)用。
本教材以《中國計算機科學與技術(shù)學科教程(2002)》中制定的關(guān)于離散數(shù)學的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系編寫,內(nèi)容設(shè)計增加了幫助理解理論的習題分析,對于培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯表達能力,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力起著引導和幫助作用。教材編寫力求體系嚴謹、選材適當、針對性強、有利教學,在素材組織上更加注重在計算機科學技術(shù)中的應(yīng)用。注重語言的通俗性和符號的統(tǒng)一性、規(guī)范性、簡潔性。
前言
第1篇 數(shù)理邏輯
第1-1章 命題邏輯
1-1-1 命題、邏輯聯(lián)結(jié)詞與真值表
1-1-2 命題公式與真值函數(shù)
1-1-3 公式的等價與蘊涵
1-1-4 命題邏輯的推理理論
1-1-5 對偶與范式
1-1-6 其他邏輯聯(lián)結(jié)詞
1-1-7 邏輯聯(lián)結(jié)詞的功能完備集
第1-2章 一階謂詞邏輯
1-2-1 基本概念
1-2-2 謂詞合式公式與客體變元的約束
1-2-3 謂詞公式的等價與蘊涵
1-2-4 謂詞邏輯的推理理論
1-2-5 前束范式
第2篇 集合與關(guān)系
第2-1章 集合及其運算
2-1-1 集合的概念及其表示
2-1-2 集合的基本運算
2-1-3 集合中元素的計數(shù)
第2-2章 二元關(guān)系
2-2-1 集合的笛卡兒積
2-2-2 二元關(guān)系的基本概念及其表示
2-2-3 關(guān)系的運算
2-2-4 關(guān)系的性質(zhì)
2-2-5 關(guān)系的閉包運算
2-2-6 等價關(guān)系與集合的劃分
2-2-7 相容關(guān)系與集合的覆蓋
2-2-8 序關(guān)系
第2-3章 函數(shù)
2-3-1 函數(shù)的概念
2-3-2 逆函數(shù)與復合函數(shù)
2-3-3 基數(shù)、可數(shù)集與不可數(shù)集
第3篇 代數(shù)系統(tǒng)篇
第3-1章 代數(shù)結(jié)構(gòu)
3-1-1 代數(shù)系統(tǒng)的概念
3-1-2 代數(shù)系統(tǒng)的運算及其性質(zhì)
3-1-3 半群與含幺半群
3-1-4 群與子群
3-1-5 交換群與循環(huán)群、置換群
3-1-6 陪集與拉格朗日定理
3-1-7 同態(tài)與同構(gòu)
3-1-8 環(huán)與域
第3-2章 格與布爾代數(shù)
3-2-1 格的概念
3-2-2 分配格
3-2-3 有補格
3-2-4 布爾代數(shù)與布爾表達式
第4篇 圖論
第4-1章 無向圖和有向圖
4-1-1 圖的基本概念
4-1-2 圖的道路與連通性
4-1-3 圖的矩陣表示
4-1-4 圖的著色
第4-2章 基本圖類和算法
4-2-1 樹與生成樹
4-2-2 根樹及其應(yīng)用
4-2-3 平面圖與對偶圖
4-2-4 歐拉圖及其應(yīng)用
4-2-5 哈密頓圖及其應(yīng)用
4-2-6 圖的匹配與匈牙利算法
附錄 各章知識結(jié)識圖
第1篇 數(shù)理邏輯
數(shù)理邏輯是一門應(yīng)用數(shù)學方法引進一套符號系統(tǒng)來研究思維的形式結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學科。它起源于公元17世紀中葉,德國數(shù)學家、哲學家萊布尼茲曾經(jīng)提出“用計算機代替思維完成推理過程”的設(shè)想。其后,由美國數(shù)學家布爾于1847年出版的《邏輯的數(shù)學分析》一書發(fā)展了邏輯代數(shù),通常稱布爾代數(shù)。德國數(shù)學家弗雷格于1879年出版了《表意符號》,引入了量詞、約束元,使邏輯演算趨于完備。1930年出生于奧地利的美籍數(shù)學家哥德爾的完全性定理證明使數(shù)理邏輯基礎(chǔ)得以完善,意大利數(shù)學家皮亞諾、美國數(shù)學家德·摩根、羅素等人對數(shù)理邏輯都做出了很大的貢獻。20世紀30年代數(shù)理邏輯進入了成熟時期,基本內(nèi)容(命題邏輯和謂詞邏輯)有了明確的理論基礎(chǔ),成為數(shù)學的一個重要分支,同時也是電子元件設(shè)計和性質(zhì)分析的工具。馮·諾依曼、圖靈、克林等人研究了邏輯與計算的關(guān)系。隨著1946年第一臺通用電子數(shù)字計算機的誕生和近代科學的發(fā)展,計算技術(shù)中提出了大量的邏輯問題,邏輯程序設(shè)計語言的研制,更促進了數(shù)理邏輯的發(fā)展。除古典二值(真、假)邏輯外,還研究了多值邏輯、模態(tài)邏輯、概率邏輯、模糊邏輯、非單調(diào)邏輯等,不僅有演繹邏輯,也還有歸納邏輯。計算機科學中還專門研究計算邏輯、程序邏輯、時序邏輯等,F(xiàn)代數(shù)理邏輯分為四論:證明論、遞歸論(與形式語言語法有關(guān))、模型論、公理化集合論(與形式語言的語義有關(guān))。
第1-1章命題邏輯
【學習要求】掌握命題、命題公式、重言式、等價式、蘊涵式等基本概念;能利用邏輯聯(lián)結(jié)詞或真值表,等價式與蘊涵式進行命題演算和推理。