π=π 1 +π 2 满 足 :(1)π 1 和 π 2 细 分 π;(2) 若 另 有 A 的 分 划 π′, 且 π 1 和 π 2 细 分 π′(π 为 能 被 π 1 和 π 2 细 分 的 最 细 的 划 分 )。例 5.36 在 信 息 检 索 系 统 中 , 根 据 一 个 主 码 , 可 以 把 全 体 文 献 划 分 成 两 块 , 如 主 码 是 “ 知识 工 程 ”, 则 文 献 将 根 据 它 来 分 类 。 假 定 可 以 用 10 个 主 码 , 指 定 一 个 主 码 , 则 可 确 定 文 献 集合 中 10 个 划 分 中 的 一 个 , 然 后 再 进 行 检 索 , 则 能 在 文 献 集 合 20 个 划 分 中 确 定 一 个 。 若 允 许使 用 一 个 连 接 词 AND, 则 可 得 到 一 个 积 划 分 π 1 ⊗π 2 ,π 1 ,π 2 是 分 别 由 二 主 码 确 定 的 划 分 。π 1 ⊗π 2中 的 一 块 相 应 于 文 献 子 集 合 。 若 使 用 一 个 连 接 词 OR, 则 不 会 得 到 一 个 和 划 分 π 1 ⊗π 2 中 的 一 块 ,而 只 是 划 分 的 积 中 一 些 块 的 并 集 。▊5.6.4 序 关 系 在 项 目 管 理 中 的 应 用假 设 一 个 项 目 由 20 个 任 务 构 成 , 某 些 任 务 只 能 在 其 他 任 务 结 束 之 后 完 成 。 怎 么 能 找 到 关于 这 些 任 务 的 顺 序 ? 对 这 个 问 题 可 利 用 拓 扑 排 序 来 解 决 。 为 了 构 造 该 问 题 的 求 解 模 型 , 我 们首 先 建 立 任 务 集 合 上 的 部 分 序 集 , 使 得 a≤b, 当 且 仅 当 a 和 b 是 任 务 且 直 到 a 结 束 后 b 才 能 开始 。 为 了 安 排 好 这 个 项 目 , 需 要 得 出 与 这 个 部 分 序 集 相 容 的 所 有 20 个 任 务 的 顺 序 。 下 面 通 过一 个 简 单 的 例 子 来 说 明 如 何 用 拓 扑 排 序 算 法 解 决 此 类 问 题 。例 5.37 一 个 计 算 机 公 司 开 发 的 项 目 需 要 完 成 7 个 任务 , 其 中 的 某 些 任 务 只 能 在 其 他 任 务 结 束 之 后 才 能 开 始 。 考D虑 如 下 建 立 任 务 上 的 部 分 序 , 如 果 任 务 Y 在 X 结 束 之 后 才 能G F开 始 , 则 任 务 X≤ 任 务 Y。 这 7 个 任 务 关 于 该 部 分 序 的 Hasse B图 见 图 5.6, 求 一 个 全 序 使 得 可 以 按 照 此 全 序 执 行 这 些 任 务以 完 成 这 个 项 目 。解 可 以 通 过 执 行 一 个 拓 扑 排 序 得 到 7 个 任 务 的 排 序 。排 序 的 步 骤 显 示 在 图 5.7。 其 中 此 排 序 的 结 果 A≤C≤B≤E≤F≤D≤G , 给 出 了 关 于 该 任 务 的 一 种 可 能 的 次 序 。A C图 5.6 关 于 7 个 任 务 的Hasse 图EDGFDGFDGFDGFDGFDGGBEBEBEEACC选 择 极 小 元素 AC B E F D G图 5.7 任 务 的 拓 扑 排 序▊小 结关 系 是 很 重 要 的 数 学 概 念 , 在 计 算 机 科 学 中 的 许 多 方 面 如 数 据 结 构 、 数 据 库 、 情 报 检 索 、100
算 法 分 析 等 都 有 很 多 应 用 。 本 章 主 要 讨 论 二 元 关 系 理 论 , 主 要 知 识 点 有 :1) 序 偶 、 有 序 n 元 组 、 笛 卡 尔 积 的 概 念 及 性 质 。2) 二 元 关 系 、n 元 关 系 的 概 念 、 表 示 方 法 ( 集 合 表 达 式 、 关 系 矩 阵 和 关 系 图 ) 及 求 解 ,关 系 的 定 义 域 和 值 域 的 概 念 。 关 系 的 矩 阵 表 示 为 关 系 的 计 算 机 处 理 带 来 了 许 多 方 便 , 也 是 许多 算 法 的 基 础 。3) 二 元 关 系 的 性 质 , 自 反 性 、 反 自 反 性 、 对 称 性 、 反 对 称 性 和 传 递 性 。 其 中 反 对 称 性和 传 递 性 的 定 义 较 为 抽 象 , 应 在 理 解 的 基 础 上 掌 握 。 掌 握 利 用 关 系 的 不 同 表 示 获 得 关 系 所 具有 的 性 质 的 方 法 。4) 关 系 的 运 算 及 性 质 。 关 系 的 基 本 运 算 就 是 集 合 的 基 本 运 算 , 即 交 、 并 、 差 、 补 、 对称 差 ; 关 系 的 定 义 域 和 值 域 ; 此 外 , 关 系 作 为 一 种 特 殊 的 集 合 , 还 有 复 合 运 算 、 逆 运 算 和 闭包 运 算 ( 即 自 反 闭 包 、 对 称 闭 包 、 传 递 闭 包 )。 其 中 关 系 的 复 合 运 算 和 逆 运 算 是 不 难 理 解 的 ,而 关 系 的 闭 包 运 算 , 其 实 就 是 向 给 定 的 关 系 ( 集 合 ) 中 添 加 最 少 的 元 素 ( 有 序 对 ) 而 使 其 具备 自 反 性 ( 自 反 闭 包 )、 对 称 性 ( 对 称 闭 包 ) 和 传 递 性 ( 传 递 闭 包 )。 同 时 闭 包 的 有 关 性 质 、Warshall 算 法 等 也 是 应 该 掌 握 的 。5) 集 合 覆 盖 与 划 分 的 概 念 。6) 等 价 关 系 是 一 个 满 足 自 反 性 、 对 称 性 和 传 递 性 的 二 元 关 系 , 是 非 常 重 要 的 二 元 关 系 。所 有 与 给 定 元 素 x 有 关 系 的 元 素 放 在 一 起 就 构 成 了 一 个 集 合 , 即 等 价 类 。 等 价 类 有 一 些 重 要的 性 质 ; 所 有 的 等 价 类 构 成 的 集 合 , 即 是 商 集 。 有 关 等 价 关 系 部 分 的 内 容 , 在 后 续 章 节 中 还会 用 到 , 需 熟 练 掌 握 。7) 偏 序 关 系 ≤ 是 一 种 具 备 自 反 性 、 反 对 称 性 和 传 递 性 的 二 元 关 系 , 而 称 为 偏 序集 。 偏 序 关 系 的 关 系 图 用 哈 斯 图 来 表 示 , 哈 斯 图 中 一 定 没 有 三 角 形 那 样 的 子 图 ; 一 般 地 , 哈斯 图 中 没 有 水 平 方 向 的 边 。 重 点 掌 握 利 用 哈 斯 图 判 断 元 素 覆 盖 关 系 的 方 法 , 如 最 小 元 、 最 大元 、 极 小 元 、 极 大 元 、 上 界 、 下 界 、 最 小 上 界 、 最 大 下 界 的 概 念 及 判 定 。 在 “ 抽 象 代 数 ” 中还 要 用 到 偏 序 集 、 最 小 上 界 和 最 大 下 界 等 概 念 。8) 关 系 在 计 算 机 科 学 中 的 应 用 。习 题1. 设 A={a,b}, 求 P(A)×A。2. 设 A,B,C,D 为 任 意 集 合 , 求 证 :(1) 若 C≠∅, A×C⊆B×C, 则 A⊆B;(2)(A×B)-(C×D)=((A-C)×B)∪(A×(B-D));(3)(A-B)×(C-D)=(A×C)-(B×D)。3. 证 明 若 X×X=Y×Y, 则 X=Y。4. 证 明 若 X×Y=X×Z, 且 X≠∅, 则 Y=Z。5. 设 A,B 为 集 合 ,|A|= n, |B|=m。(1) 问 A 到 B 的 二 元 关 系 共 多 少 个 ?(2) 问 A 上 二 元 关 系 共 多 少 个 ?6. 列 出 下 列 二 元 关 系 的 所 有 元 素 :(1)A={0,1,2},B={0,2,4},R={(x,y)|x,y∈A∩B}(2)A={1,2,3,4,5},B={1,2},R={(x,y)|2≤x+y≤4 且 x∈A 且 y∈B}(3)A={1,2,3},B={-3,-2,-1,0,1},R={(x,y)||x|=|y| 且 x∈A 且 y∈B}7. 列 出 所 有 从 X={a,b,c} 到 Y={d} 的 关 系 。101
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