Логикалық амалдар
1-кесте
X
|
|
0
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
0
|
|
|
1
|
|
|
0
|
|
1
|
|
1
|
|
0
|
|
|
1
|
|
|
1
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кесте
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
0
|
|
0
|
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
|
1
|
1
|
0
|
1
|
|
0
|
|
1
|
1
|
|
0
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
|
0
|
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
1
|
1
|
|
1
|
|
1
|
0
|
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
0 және 1 функциялары сәйкесінше нөлдік және бірлік функция деп аталады.
функциясын теңбе - тең фунция деп атайды.
функциясын х – ті жоққа шығару немесе терістеу деп атайды, деп белгілейміз.
4. функциясын нің конъюнкциясы немесе логикалық
көбейтіндісі деп атайды, оны деп белгілейміз.
5. функциясын ің дезъюнкциясы немесе логикалық
қосындысы деп атайды, оны белгілейміз.
6. функциясын нің модуль екі бойынша қосындысы деп
атайды, оны деп белгілейміз.
функциясын нің эквиваленциясы деп атайды, оны деп белгілейміз.
функциясы ің импликациясы деп атайды, оны деп белгілейміз
функциясын нің Шеффер штрихы деп атайды, оны деп белгілейміз. Бұл функция антиконъюнкция деп те аталады.
10. функциясын нің Пирс бағыттаушысы деп атайды, оны деп белгілейміз. Бұл функция антидизъюнкция деп те аталады.
Бақылау сұрақтары:
Бульдік функция деген қанадй функция?
Құрама дегеніміз не?
Логикалық функцияларға қолданылатын амалдарды атаңыз.
Дәріс №6. Графтар теориясына кіріспе
Дәріс мақсаты:Графтар теориясының негізгі ұғымдарымен,олардыңтүрлерімен таныстыру.
Кілттік сөздер:граф,ілмек,сыбайлас,инциденттік матрицасы,төбе,қыр.
Жоспары:
Графтың негізгі анықтамалары
Графтың инциденттік матрицасы
Графтың түрлері
Графтың негізгі анықтамалары
Анықтама. Граф деп–бейнеленген заттардың екі–екіден жұпталыпкелген заттардың бір – бірімен қатынасының жүйесін айтады. Графтармен
коммуникация жолдарын қолайлы бейнелейді, үздіксіз емес көп қадамды процестерде («бинарлық қатынастардың жүйелерін, химиялық формулалардың құрылымында, тағы басқа әр түрлі схемалардың диаграммаларында») қолданылады.
Граф G - жүйе G V,E,V V жиынының элементі граф төбесінен тұрады да, E e қыры болып келген бейнелеуді көрсетеді. :E V2 егер әрбір
элементтің e E реттелген санға сәйкес реттелген екі элементті V1,V2V – ның қырларының соңы сәйкес келеді.
V E (V және
|
E жиындарының
|
бірігуі)
|
– графтың
|
көптеген
|
элементтерінен тұрады да, ал
|
V E =
|
ø (E мен
|
V қиылысуы) құр жиынды
|
көрсетеді. бейнесі
|
әрбір
|
соңғы қырының
|
инцинденттігін
|
анықтайды.
|
G V,E, үшін ең қысқа G V,E . Мұнда инцинденттілігі көрсетілмеген. Олар контекстпен анықталады. Элементтерінің санына байланысты шекті және шексіз болып бөлінеді. Біз тек ғана шекті графпен танысамыз.
Егер r e V1,V2–екі–екіден таралып реттелген.
V1,V2 V2,V1 V1V2болғанда,ондаeбағытталған доғал болады да,
шыққан V1 - төбесі e доғасының басы, кіретін V2 төбесі e доғасының соңы деп аталады.
Егер r e V1,V2жұбы ретсіз болса,ондаeқыры бағытсыз деп аталады.
~
Кез – келген G графқа сәйкестендіріліп алынған бағытсыз граф G ,V және
жиындарынан және инцинденттіктерінен тұрады, бірақ барлық парлары ретсіз болады.
Төбелері бірде – бір қырымен инциндентті болмаса, онда ондай қырды бөлектенген қыр деп атаймыз,ал төбесі бір қырымен инциндентті болса,ондаоны аяқталған қыр, не ілінген қыр деп атаймыз. Қырдың басы мен соңы біріккен болса, оны ілмек деп атаймыз.
Егер екі төбе бір қырға инциндентті болса, ондай төбелерді көршілес, не сыбайлас төбелер деп атайды.Егер екі қыр бір төбеге инциндентті болса,ондаондай қырды сыбайлас деп атаймыз. Қырға сәйкес қойылған екі төбені еселік, не параллель төбелер деп атаймыз.
Әртүрлі есептер үшін бір тек сол затқа графтың әртүрлі салыстыруы
қажет.
Мысалы: жолдар тармағының үзіндісі ретсіз қырмен көрсетіледі де, бір– бірімен қатынастарының аяқталуын бейнелейді (қоныстанған орындарымен, қала көшелерімен, көшенің түйіскен жерімен құралдарындағы бір жақты, не екі жақты қозғалыстар). Бірнеше доғаларымен бөлектеген әрбір бірнеше қозғалысты – қырға қосымша жазылған сандар, оның ұзындығын, енін, епкіштігін және сандар не басқа сипаттамасын көрсетеді.
Қандай графтар ажыратылатын және ажыратылмайтын болып бөлінуін анықтау өте қажет болып табылады, оны тіпті графтардың изоморфизм ұғымымен байланыстырады. Өзара сақталып инцинденттік пайда болған
бірімен – бірінің мәнді
|
сәйкес бейнелеуін екі
|
графтың
|
G1V1,E1,1және
|
G2V2,E2,2изоморфизмі деп атаймыз да,оны былай белгілейміз
|
f:V1V2және
|
g:E1E2кез
|
–
|
келген
|
e1 E1 теңдікке
|
r1 e1 V1,V2 =>r2 ge2 fV1,fV2 көптеген жағдайларда графтарды изоморфизмгедейінгі дәлдікпен қарастыруға болады, яғни изоморфты графтастыруы байқалмау, бірақ қайсібір графтардың төбелерінің немесе қырларының әртүрлі ерекшеліктері болса, мысалы, номерленген немесе оларға сандық мәндер сәйкестендірілген (қырының салмағы, қырының ұзындығы және т. б.) болса, онда екі графты салыстыру кезінде олардың ерекшеліктерін ескеру заңды.
Графтарды бірнеше жолдармен беруге болады. Шекті графты оның қырларының тізімінің санын көрсетіп санау арқылы, оған қоса жеке тұрған төбенің тізімін көрсету.
2.Графтың инциденттік матрицасы
|
|
Инциндент графтардың матрицасы b төбелермен
|
p қырлардан тұратын
|
тіктөртбұрыш
|
матрица
|
|
Aaijbжолдарыменpтік
|
қатардан құралған
|
жолдары графтың төбелеріне сәйкес келеді, ал қатарлар қырларға, онда
|
егер бағытсыз графтар матрицаның aij vi төбесімен
|
ej қыры инциндентті
|
|
|
|
1,aij vi тобесiмен еj кыры инцидентті болган жагдайда,
|
болған жағдайда
|
aij
|
0,карсы жагдайда.
|
|
|
=
|
|
|
|
|
|
1,егерV ,e
|
j
|
догасынын соны болса,
|
|
|
|
|
i
|
|
|
|
a
|
|
|
|
|
|
|
|
1,егерV ,e
|
догасынын басы болса.
|
|
ij =
|
|
|
i j
|
|
|
|
|
Салбыраған элемент 2–ге тең. Графтың көршілес (сыбайлас) төбелерінің
төбелермен құралған матрица B bij өлшемі болатын квадраттық матрица жолдары мен тік қатарлары төбелеріне сәйкестенеді де, теріс емес элемент
bij viдеп шығып,vj -ға кіретін қырлардың санына тең,бірақ бағытсыз графтарүшін көршілес (сыбайлас) матрицаға симметриялық сақталады.
Егер инцинденттіктен пайда болған матрица бір мағынада беретін болса, онда матрицаның көршілес төбелері графтың кез – келген бағытсыз қырын қарама – қарсы бағытталған доғалармен сол төбелер сақталып өзгертілуі көрсетіледі. Бірақ графтың үлессіз қырлары үшін графтың берілуі бір мағынада осы матрицамен анықталады да көршілес матрицаның элементі мұндай жағдайда 0 не 1 тең болады.
Көрнекілік үшін көрсетуге болады: төбелерге кеңістікте (жазықтықта) әртүрлі бөлінген нүктелер сәйкес келеді де, қырларыныың соңы емес, бөлінген нүктелерден өтпейтін қисық сызықтың кесінділері сәйкес нүктелерге байланыстырады.
Графтың төбелері мен қырларының инцинденттілік қатынасына бөлінген нүктелер мен сызықтары бар геометрикалық инцинденттілік сәйкес келеді.
Одан басқа ішкі нүктеде қос – қостан қиылыспайды. Графтың мұндай көрінісі орындау (жүзеге асыру)деп аталады.
Мынаны көрсетуге болады, кез – келген шекті (типті саналатын) саны бар элементтерден тұратын графтік үштік кеңістікте орындалуы, мүмкіндік жағдайда, егер графтың еселік қабырғалары болмаса, онда қырға түзудің кеңістіктері арқылы орындату қажетті.
Тегіс емес графты жазықтықта бейнелеу өте қолайлы, суретте төбелерді оның қырларының қиылысуын ажырата білу керек (мысалы төбелерді дөңгелектермен бейнелейді) қырлардың бағытын стрелкамен көрсетеді.
Егер графпен көшенің жолдарының тармақтарын көрсетсе, мұнда көршілес төбелерді байланыстыратын жолдарын кесіндімен бейнелеу көрсетіледі.
Алаң және көшенің түйіскен жері – тарап кішкентай ел мекендеген жерлерге графтың тегіс болуы мүмкін, бірақта қала үшін жол өтпелерде, көшелерде транспортардың шешімінде әр деңгейде тегіс граф қолданылады.
1 – суретте граф 8 төбелері және 11 қабырғалары бар граф бейнеленген. Сурет арқылы кейбір ұғымдар кіргізілген 1 ,3 , 6 , 7 , 8 , 10 доғалар болады, 6 -
бөлектенген (жекеленген) төбе; 4 және 5 параллель қырлар;
|
6 ,
|
7 ,
|
8,9-
|
параллель қырлар; 11
|
- ілмек (тұзақ); 2 және
|
3,2 және
|
4қос–
|
қостан
|
алынған көршілес төбелер; 3
|
және 4 екі сыбайлас қырлар.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V2
|
|
|
V6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2
|
V3
|
|
V7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L3
|
|
|
|
|
|
|
|
v1
|
|
|
|
|
|
L5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L6
|
L4
|
L10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L7
|
|
V4
|
V
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L8
|
|
|
L11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-сурет
|
|
|
|
|
|
|
Инцидентілік матрица
|
A және көршілес
|
B төбелер құралған
|
B матрица
|
мынау:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
00000000
|
|
|
|
|
10000000000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10100000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
01020000
|
|
|
|
|
11 100000000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
01011000000
|
|
|
|
|
01203000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
00111111 100
|
|
|
|
|
00020000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
00000000
|
|
|
|
|
|
00000 1 11100
|
|
|
|
|
|
|
00000000000
|
|
|
|
|
00000000
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
000000000 10
|
|
|
|
00000001
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
000000000 12
|
|
|
|
|
00000002
|
|
|
|
|
А =
|
|
|
|
В =
|
|
|
|
|
Графтың түрлері
Еселік қырлары бар графтарды толық граф деп атайды (кейде ілмексіз). Кез – келген екі төбесі қыры арқылы қосылған еселік қырлары бар графты
(бағытты, не бағытсыз) B төбесі бар толық графты Kb деп белгілейміз. Граф
Kb -тіңCâ
|
2 =
|
b(b 1)
|
2 қыры болады. Бағытты толық граф кейде турнир деп
|
атайды, себебі ол дөңгелек жүйесі бойынша жарысқа түскенде оның нәтижесі бір дөңгелекпен бейнеленеді.
а б в г
2-сурет
Толық граф бинарлық R қатынасын көрсетеді, егер R рефлексивті болса,
онда граф ілмекті, егер R симетриялық болса, онда граф бағытсыз, егер
симетрияға қарсы қатынаста болса, онда граф бағытты.
2 а, б, в суреттерге K3 , K4 , K5 графтары бейнеленеді. 2 г суретте
K5 графты қырларының қиылысу санымен бейнеленуі көрсетілген,оны толықжоюға болмайды.
а б в 3-сурет
Екі үлесті граф дегеніміз төбелері екі қиылыспайтын сынықтарға бөлінген:
V V1 V2 ,ал қырлары әртүрлі кластарда болатын төбелерді қосады.Мұндабарлық екі пардың қосылуы міндетті емес.
V1 сынығындағы әрбір төбелердіңV2 сыныбындағы әрбір төбелермен қырарқылы байланыста болса, онда мұндай графты толық екі үлестік граф деп
атаймыз. Оны Km,n белгілейміз, мұнда m V1;n V2.
Km,nграфындаm nтөбелері жәнеm nқырлары бар3а суреті–екі үлестіграф, 3 б, 3 в – суреттерде K3,2 және K3,3 толық екі үлесті графтар көрсетілген. 3
өлшемді бірлік кубы дегеніміз En граф төбелерінде барлық алынған ұзындығы n нольдер мен бірлер, ал қырлары өзгешелігі бір компонент болатын төбелерді қосады. 4- суретте n = 3 көрініс көрсетілген.
111
001
101
010 110
000 100
4 - сурет
Граф H = (V’, E’) G = (V, E) графының ішкі графы деп аталады да, мынадай белгімен көрсетіледі H G, егер V’ V, E’ E және V’, E’ жиындары үшін G графтың ицинденттігін сақтайды.
Достарыңызбен бөлісу: |