离散数学
离散数学
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更新日期:2025/08/02
开课平台学银在线
开课高校合肥大学
开课教师张微华珊珊
学科专业理学数学类
开课时间2022/12/04 - 2023/06/04
课程周期26 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

本课程由离散数学中的多个相互独立且有着密切关系的数学分支组成,主要内容为数理逻辑、集合论、图论的有关内容。

数理逻辑是用数学方法来研究推理的形式结构和推理规律的数学学科。本课程介绍的是计算机科学领域所必需的数理逻辑基础知识:命题逻辑和谓词逻辑的基本理论和基本方法。内容包括:命题逻辑的基本概念、命题逻辑等值演算、命题逻辑的推理理论、一阶逻辑基本概念、一阶逻辑等值演算与推理。

集合代数是现代数学的基础,几乎与现代数学的各个分支都有着密切联系,并且渗透到所有科技领域,是不可缺少的数学工具和表达语言。关系理论与集合代数、数理逻辑、组合学等数学分支都有很密切的联系。本课程集合论的第一部分介绍了集合代数的相关知识,内容包括:集合的基本概念、集合的运算与性质、集合之间的关系、集合的计数、证明集合之间的关系;第二部分介绍了二元关系的理论,内容包括:关系的概念和表示法、关系的运算、关系的性质、两种重要关系这一部分是集合代数内容的延伸;第三部分是函数理论,包括函数的定义与性质、函数的复合与反函数这部分内容是前两部分内容的延申

图论是一门很有实用价值的学科。20世纪中叶以来,随着计算机科学的蓬勃发展,图论的发展极其迅速,应用范围不断拓广,已渗透到如语言学、逻辑学、物理学、化学、电讯工程、计算机科学以及数学的其他分支中,特别在计算机科学中,如形式语言、数据结构、分布式系统、操作系统等方面均扮演着重要的角色。图论作为一个数学分支,有一套完整的体系和广泛的内容。本课程介绍图论的初步知识,内容包括:图的基本概念、欧拉图和哈密顿图、树。

本课程团队成员注重教学内容和教学方法的改革与研究。在教学内容中融入课程思政的元素,加强离散数学的应用案例;在教学中,力求体现本课程与后继课程的联系;不断改进教学方法,力图做到讲述清楚、详实、通俗易懂。



课程大纲

命题逻辑的基本概念

  • 1.1 命题与联结词
  • 1.2 命题公式及其赋值
  • 1.3 本章习题
  • 1.4 本章知识的应用与自主学习

命题逻辑等值演算

  • 2.1 等值式
  • 2.2 析取范式与合取范式
  • 2.3 本章习题
  • 2.4 本章知识的应用与自主学习

命题逻辑的推理理论

  • 3.1 推理的形式结构
  • 3.2 自然推理习题P
  • 3.3 本章习题
  • 3.4 本章知识的应用与自主学习

一阶逻辑基本概念

  • 4.1 一阶逻辑命题符号化
  • 4.2 一阶逻辑公式及其解释
  • 4.3 本章习题
  • 4.4 本章知识的应用与自主学习

一阶逻辑等值演算与推理

  • 5.1 一阶逻辑等值式与置换规则
  • 5.2 一阶逻辑前束范式
  • 5.3 一阶逻辑的推理理论
  • 5.4 本章习题
  • 5.5 本章知识的应用与自主学习

集合代数

  • 6.1 集合的基本概念
  • 6.2 集合的运算
  • 6.3 集合恒等式

二元关系

  • 7.1 有序对与笛卡尔积
  • 7.2 二元关系
  • 7.3 关系的运算
  • 7.4 关系的性质
  • 7.5 关系的闭包
  • 7.6 等价关系与划分
  • 7.7 偏序关系与划分
  • 7.8 本章习题
  • 7.9 本章知识的应用与自主学习

图的基本概念

  • 8.1 图的基本概念
  • 8.2 通路与回路
  • 8.3 图的连通性
  • 8.4 图的矩阵表示
  • 8.5 本章习题
  • 8.6 本章知识的应用与自主学习

欧拉图与哈密顿图

  • 9.1 欧拉图
  • 9.2 哈密顿图
  • 9.3 本章习题
  • 9.4 本章知识的应用与自主学习

  • 10.1 无向树及其性质
  • 10.2 生成树
  • 10.3 根树及其应用
  • 10.4 本章习题
  • 10.5 本章知识的应用与自主学习

教学资料

  • 11.1 课程简介
  • 11.2 理论教学大纲
  • 11.3 实验教学大纲
  • 11.4 实验指导书
  • 11.5 实验教学评分标准
  • 11.6 课程思政案例