- •Лабораторная работа 1 Основы теории множеств
- •Лабораторная работа 2 Множества, задание множества с помощью предиката
- •Лабораторная работа 3 Функции и операции над ними
- •Индивидуальные задания 2
- •Индивидуальные задания 3
- •Индивидуальные задания 4
- •Лабораторная работа 4 Перестановки, нумерующие биекции
- •Лабораторная работа 5 Изучение множеств с помощью их числовых кодов
- •Индивидуальные задания
- •Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа 6 Формула включений и исключений
- •Лабораторная работа 7 Элементы комбинаторики
Лабораторная работа 5 Изучение множеств с помощью их числовых кодов
Цель работы
Целью лабораторной работы является получение навыков исследования множества с помощью аппарата характеристических функций и числового кодирования подмножеств.
Краткие теоретические положения
Одномерный
булевский куб
это
множество,
состоящее из 0 и 1.
Многомерный булевский куб
множество
n-координатных
двоичных наборов, n-мерный
булевский куб. При этом
мощность
множества
,
например,
.
Для каждого двоичного вектора
определяется число
десятичный
эквивалент двоичного набора
или номер набора, при этом
,
где правая часть соотношения принадлежности
это множество всех возможных номеров
двоичных наборов.
Пример
2.1.

Соответствие
взаимно-однозначно,
то есть является нумерующей биекцией
.
Пример 2.2
Найти 5-мерный двоичный набор
,
для которого
.
Решение. Используем таблицу весов двоичных разрядов:
|
|
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
|
32 |
16 |
8 |
4 |
2 |
1 |
Имеем
начальное число
Находим наибольший вес
.
Таким весом является
Выделяем найденный максимальный вес
разряда, получаем
.
К остатку
применяем тот же алгоритм. Получаем
,
где
новый
остаток.
К
полученному новому остатку применяем
тот же алгоритм последовательного
выделения весов. Получаем
.
Получили последний остаток
.
Работа
алгоритма закончена. В результате
получено разложение исходного числа
по степеням 2:
.
Получаем ответ задачи:
Пусть
дан универсум
,
состоящий из
различных элементов:
.
Для любого подмножества
в этом универсуме определен
характеристический двоичный вектор
,
имеющий следующие компоненты:
и десятичный эквивалент
.
Пример
2..
Дан универсум
.
Найти десятичный эквивалент подмножества
универсума
.
Решение.
Строим характеристический булев вектор:
.
Находим десятичный эквивалент данного
подмножества:![]()
.
Итак, данное подмножество характеризуется
своим десятичным эквивалентом
![]()
Пример 2.3.
Дан универсум
.
Найти состав подмножества
универсума, которое имеет десятичный
эквивалент![]()
Решение. Находим 4-разрядное двоичное число, соответствующее десятичному числу 14:
![]()
Выписываем состав искомого подмножества:
.
Задание
Задание 1
Дан
универсум
и подмножество
этого универсума. Найти десятичный
числовой код
данного подмножества. Считать, что
элементы универсума пронумерованы в
естественном порядке слева направо.
Индивидуальные задания
|
№ вар |
U |
A |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
8 |
|
|
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
13 |
|
|
|
14 |
|
|
|
15 |
|
|
|
16 |
|
|
|
17 |
|
|
|
18 |
|
|
|
19 |
|
|
|
20 |
|
|
|
21 |
|
|
|
22 |
|
|
|
23 |
|
|
|
24 |
|
|
|
25 |
|
|
Задание 2
Дан
универсум
и целое число
.
Найти подмножество
универсума, для которого десятичный
числовой код
(каноническая нумерация) равен заданному
числу
.
Считать, что элементы универсума
пронумерованы в естественном порядке
слева направо.
