Вынесение квантора за скобки.




 

($ х)(А (х) & B) º ($ x) A (x) & B; (" x)(A (x) & B) º (" x) A (x) & B;

 

($ х)(А (х) Ú B) º ($ x) A (x) Ú B; (" x)(A (x) Ú B) º (" x) A (x) Ú B;

 

3) Перестановка одноименных кванторов.

 

(" y)(" x) A (x,y) º (" x)(" y) A (x,y); ($ y)($ x) A (x,y) º ($ x)($ y) A (x,y);

 

4) Переименование связанных переменных. Если заменить связанную переменную формулы А другой переменной, не входящей в эту формулу, в кванторе и всюду в области действия квантора получаем формулу, равносильную А.

 

Исчисление предикатов базируется на приведенных выше свойствах и правилах, называемых аксиомами.

 

Какими бы ни были формулы А и В для них справедливы следующие аксиомы:

 

1) A Þ (B Þ A);

 

2) (A Þ (B Þ C)) Þ ((A Þ B) Þ (A Þ C));

3) (ØB Þ ØA) Þ ((ØB Þ A) Þ B);

 

4) (" xi) A (xi) Þ A (xj), где формула А (хi) не содержит переменной xi.

 

5) A (xi) Þ ($ xj) A (xj), где формула А (хi) не содержит переменной xi.

 

Конечные графы и сети. Основные определения.

 

Определение. Если на плоскости задать конечное множество V точек и конечный набор линий Х, соединяющих некоторые пары из точек V, то полученная совокупность точек и линий будет называться графом.

При этом элементы множества V называются вершинами графа, а элементы множества Х – ребрами.

В множестве V могут встречаться одинаковые элементы, ребра, соединяющие одинаковые элементы называются петлями. Одинаковые пары в множестве Х называются кратными (или параллельными) ребрами. Количество одинаковых пар

(v, w) в Х называется кратностью ребра (v, w).

Множество V и набор Х определяют граф с кратными ребрами – псевдограф.

G = (V, X)

 

Псевдограф без петель называется мультиграфом.

Если в наборе Х ни одна пара не встречается более одного раза, то мультиграф называется графом.

Если пары в наборе Х являются упорядоченными, то граф называется ориентированным или орграфом.

Графу соответствует геометрическая конфигурация. Вершины обозначаются точками (кружочками), а ребра – линиями, соединяющими соответствующие вершины.

 

 

Определение. Если х = { v, w } – ребро графа, то вершины v, w называются концами ребра х.

Если х = (v, w) – дуга орграфа, то вершина v – начало, а вершина w – конец дуги х.

 

Определение. Вершины v, w графа G = (V, X) называются смежными, если { v,w }ÎX. Два ребра называются смежными, если они имеют общюю вершину.

 

Определение. Степенью вершины графа называется число ребер, которым эта вершина принадлежит. Вершина называется изолированной, если если ее степень равна единице и висячей, если ее степень равна нулю.

 

Определение. Графы G1(V1, X1) и G2(V2, X2) называются изоморфмными, если существует взаимно однозначное отображение j: V1 ® V2, сохраняющее смежность.

 

Определение. Маршрутом (путем) для графа G(V, X) называется последовательность v1x1v2x2v3…xkvk+1. Маршрут называется замкнутым, если его начальная и конечная точки совпадают. Число ребер (дуг) маршрута (пути) графа называется длиной маршрута (пути).

 

Определение. Незамкнутый маршрут (путь) называется цепью. Цепь, в которой все вершины попарно различны, называется простой цепью.

 

Определение. Замкнутый маршрут (путь) называется циклом (контуром). Цикл, в котором все вершины попарно различны, называется простым циклом.

 

Матрицы графов.

 

Пусть D = (V, X) – орграф, где V = {v1, …, vn}, X = {x1, …, xm}.

Определение. Матрицей смежности орграфа D называется квадратичная матрица A(D) = [aij] порядка п, у которой

 

Определение. Если вершина v является крнцом ребра х, то говорят, что v и хинциндентны.

 

Определение. Матрицей инцидентности орграфа D называется матрица размерности п ´ т B(D) = [bij], у которой

 

 

Пример. Записать матрицы смежности и инцидентности для графа, изображенного на рисунке.

 

x1


v1 x4 v2

 

x2

x3

v3

Составим матрицу смежности:

 

  v1 v2 v3
v1      
v2      
v3      

 

Т.е. - матрица смежности.

Матрица инцидентности:

  x1 x2 x3 x4
v1 -1      
v2   -1   -1
v3     -1  

 

Т.е.

 

Если граф имеет кратные дуги (ребра), то в матрице смежности принимается aij=k, где k – кратность дуги (ребра).

 

С помощью матриц смежности и инцидентности всегда можно полностью определить граф и все его компоненты. Такой метод задания графов очень удобен для обработки данных на ЭВМ.

 

Пример. Задана симметрическая матрица Q неотрицательных чисел. Нарисовать на плоскости граф G(V, X), имеющий заданную матицу Q своей матрицей смежности. Найти матрицу инцидентности R графа G. Нарисовать также орграф , имеющий матрицу смежности Q, определить его матрицу инцидентности С.

x4

x3

 

v2

x2 x5

x6

x1 v1 v3 x7 x8

 

x10

x11 x9

 

v4

 

Составим матрицу инцидентности:

 

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11
v1                      
v2                      
v3                      
v4                      

 

Итого:

 

Построим теперь ориентированный граф с заданной матрицей смежности.

 

x4

x5

 
 


v2

x2 x7

х3 x6

x1 v1 х8 v3 x10 x11

х9

х17 х15 x14

x16 х13 x12

 

v4

 

Составим матрицу инцидентности для ориентированного графа.

 

Элемент матрицы равен 1, если точка является концом дуги, -1 – если началом дуги, если дуга является петлей, элемент матрицы запишем как ±1.

 

 

Таким образом, операции с графами можно свести к операциям с их матрицами.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: