【离散数学】关系与函数

1、关系的基本概念

关系是笛卡尔积的子集->关系是以序偶为元素的集合

 

2、关系的性质

设R为集合A上的关系,则:

性质

 

 

关系矩阵

关系图

自反

任意X属于A,XRX

I_A 属于 R

关系矩阵主对角线元素全是1

关系图所有点都有的自环

反自反

任意X,Y属于A,XRY=>X!=Y

I_A∩R=空

关系矩阵主对角线元素全是0

关系图所有点都没有自环

对称

任意X,Y属于A,XRY=>YRX

R=R^T       

关系矩阵所有关于主对角线对称位置元素值相同

关系图有A->B一定有B->A

反对称

任意X,Y属于A,XRY&&YRX=>X=Y

R∩R^T 属于IA

关系矩阵所有关于主对角线对称位置的元素不同时为1

关系图若有A->B一定没B->A

可传递

任意X,Y,Z属于A,XRY&&YRZ=>XRZ

R=R·R

对称且反对称

任意I,j,(I,j) = (j,i) = 0

不对称且不反对称

任意<(I,j),(j,i)>取遍<0,0><0,1><1,0><1,1>

不自反且不反自反

主对角线有0有1

 

3、关系的运算

继承了集合的运算(交并补差etc.)也有自己的运算(求逆运算R^-1,复合运算R·T,闭包运算)

 

关系的并运算(继承自集合)

矩阵表示

R∪S= MR ∨Ms    

直接对应位置取∪

关系的复合运算

矩阵表示

R◦S= MR ÙMS

按照矩阵乘法,加法处取∪,乘法处取∩

关系的求逆运算

矩阵表示

R^-1=(MR)T

逆关系的关系矩阵是原关系关系矩阵的转置

 

4、特殊の关系

设R为A上的关系

等价关系

自反 && 对称 && 可传递

确定集合的划分

商集A/R

A/R = { [a1]_R, [a2]_R,…}

相容关系

自反 && 对称 && 蕴含可传递

确定覆盖

最大相容类

最大完全多边形(n个顶点的完全图)

 

注意:

 

一个相容关系的最大相容类不唯一;

 

一个顶点可以出现在两个最大相容类里面(如右图)

偏序关系

自反 &&  反对称 && 可传递

 

哈斯图

哈斯图是一条链:全序关系

A上每个元素都有一个最小元:良序关系

——每一个有限全序集都是良序集

上界下界上确界下确界什么的都是元素不是集合!

拟序关系

反自反&&蕴含反对称&&可传递

 

 

 

|A| = N,则A上的二元关系有2^(N*N)种

函数关系

任意x属于X,总存在y属于Y使得f(x) == y

这里X称为 f 的定义域,Y 称为f的陪域,f的值域ranf是Y 的子集

单射函数关系

f(x1) == f(x2) => x1 == x2

|X| = m, |Y| = n, 若m >= n,则存在X 到Y单射个数为:C(m,n)*m!

满射函数关系

Ranf == Y,即值域与陪域相等

|X| = m, |Y| = n, 若m <= n,则存在X到Y满射个数为:C(n,0) * (n^m) - C(n,1)*((n-1)^m)+…+C(n,n-1)*(1^m)    (暴力容斥)

内射函数关系

Ranf是Y的真子集

 

 

 

 

 

 

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