离散数学期末复习(自用)

9 代数系统

alt text

代数系统的平凡子代数:

alt text

同态与同构:

alt text

同构必要条件:

alt text

同构的性质:保持结合律、交换律、幺员存在性、零元存在性、逆元存在性。如果代数系统含有两个运算则保持分配律、吸收律。

同态性的保持是单一方向的。

alt text

10 群与环

半群、交换半群、子半群、独异点、交换独异点、子独异点、群

群的性质:可消去性、群方程唯一解、群中无零元、群中除了幺元以外无其他幂等元

alt text

群的阶:

alt text

alt text

特殊群:交换群、循环群

循环群只与两种群同构:

alt text

循环群都是交换群

alt text

证明子群的方法:

alt text

alt text

alt text

子群的陪集:

alt text

alt text

拉格朗日定理:n阶群的子群的阶数必定是n的因子,且每个元素的阶必定是n的因子。

G的阶数n如果为素数的话,则无非平凡子群且必定为循环群。

环的定义:二元运算,+为交换群,为半群。
+的幺员为
的零元。也是环的零元。

可交换环:*为交换半群。

含幺环:*为独异点。

alt text

含零因子、无零因子。若为可交换含幺无零因子环,则为整环。

域的定义:

alt text

11 格与布尔代数

偏序集:

alt text

alt text

格的定义:任意两个元素都有上下确界

alt text

平凡格:所有全序都是格,称之为平凡格。

alt text

格的对偶原理:

alt text

格的性质:

  • a&b和a、b的关系
  • 偏序可以传递、反对称
  • 格具有保序性
  • 交换律
  • 幂等律
  • 结合律
  • 吸收律
  • 分配不等式
  • a小于等于b,等价于a与b的下界为a,上界为b

格的同态与同构:

alt text

格同构,它们的哈斯图的形状一定相同。

分配格:满足分配律

alt text

有界格:

alt text

有界格定义:如果一个格存在全上界1与全下界0,则称此格为有界格。

所有有限个元素的格都是有界格
而无限个元素的格可能是无界格。

有补格的定义:一个有界格中,如果每个元素都有补元,则称之为有补格。

如果一个格既是分配格又是有补格,则称之为布尔格。

布尔代数的性质:

alt text

alt text

Stone原理:

alt text

alt text

任何有限布尔代数的元素个数为2的n次方。

两个有限布尔代数同构的充分且必要条件是元素个数相同。对于任何自然数n, 仅存在一个布尔代数。

14 图论

alt text

alt text

握手定理:

alt text

alt text

正则图的定义:最大度和最小度都为k

alt text

alt text

alt text

alt text

点割集与边割集(割集使连通分量变多):

alt text

alt text

alt text

完全图中,点连通度、边连通度均为n-1;非连通图,均为0。

点连通度、边连通度、最小度的大小关系。

邻接矩阵:

alt text

alt text

可达矩阵:

alt text

关联矩阵:

alt text

alt text

15 欧拉图 哈密顿图

欧拉图定义:

alt text

无向图G是欧拉图当且仅当G连通且无奇度数顶点。

无向图G是半欧拉图当且仅当G 连通且恰有
两个奇度顶点。

有向的:

alt text

构造欧拉回路:圈之并。

哈密顿图的定义:

alt text

哈密顿图具有的性质:

alt text

判断哈密顿图:

alt text

$n \ge 2$竞赛图具有哈密顿通路。

16 树

无向树:

alt text

设T是n阶非平凡的无向树,则T 中至少有两片树叶。

生成树:

alt text

G为n阶m条边的无向连通图,则$m \ge n-1$

基本回路系统:

alt text

基本割集系统:

alt text

根数的分类:

alt text

17 平面图

平面图:将无向图G除了顶点外无边相交画出来

alt text

平面图各面次数之和等于边数的两倍。

alt text

极大平面图,则G的每个面的次数均为3,充要条件。

若在非平面图G中任意删除一条边,所得图为平面图,则称G为极小非平面图。

欧拉公式以及推论:

alt text

alt text

每一个面的度数都大于等于l的时候,有边m小于等于的关系。

设G为$n(n \le 3)$阶m条边的简单平面图,则$m \le 3n-6$。若为极大平面图,则取等。

设G为简单平面图,则G的最小度数$\le 5$。

平面图的判断:

alt text

alt text

G中不含与$K_5$或$K_{3,3}$同胚或无可收缩成$K_5$或$K_{3,3}$的子图。

平面图的对偶图:

alt text

对偶图的性质:

alt text

alt text

alt text

自对偶图:

alt text

18 匹配与着色

二部图的定义:

alt text

二部图判定定理:当且仅当G中无奇数长度的圈。

二部图的匹配:

alt text

alt text

alt text

判断完备匹配的定理:

alt text

二部图的匹配算法:每次选择度最小的节点。

四色定理:平面图的色数不超过4。

点着色:

alt text

色数:

  • 零图:1
  • n完全图:n
  • 奇数轮图:3
  • 偶数轮图:4
  • 二部图(非空边):2

着色方法:先找度数最大的节点,给他和他不相邻的涂上一个颜色。

色数的上界:

alt text

地图着色:

alt text

边着色:

alt text

边着色的色数:

  • G为简单平面图,只能为最大度数或者加一
  • n奇数完全图为n,偶数完全图为n-1
  • 二部图为最大度数
  • 轮图为n-1(n大于等于4时)