內容簡介

離散數學是大學計算機專業最重要的必修課程之一,是許多計算機專業課程的基礎。組合數學是研究圖論、密碼學、編碼理論、算法復雜性的基本數學工具。

本書是一個優秀的離散數學與組合數學的入門教材,包括計數、數理邏輯、集合論、圖論、應用代數等基本內容,還有與計算技術密切相關的許多算法。作者Grimaldi教授具有極其極其豐富的教學理論和實踐經驗。

本書選材廣泛,敘述深入淺出,推理嚴謹,習題豐富,其英文版被美國、澳大利亞、加拿大、英格蘭、愛爾蘭、日本、墨西哥、荷蘭、蘇格蘭、新加坡、南非以及瑞典等國家的眾多大學用作“離散數學”課程的教材。
 

目錄

第一部分 離散數學基礎
第1章 計數基本原理
1.1 加法原理與乘法原理
1.2 排列
練習1.1和1.2
1.3 組合:二項式定理
練習1.3 組合︰二項式定理
1.4 可重復組合
練習1.4 可重復組合
1.5 Catalan數(可選)
練習1.5 Catalan數(可選)
1.6 本章小結和歷史回顧
補充練習1
第2章 邏輯基礎
2.1 基本聯結詞與真值表
練習2.1 基本聯結詞與真值表
2.2 邏輯等價:邏輯定律
練習2.2 邏輯等價;邏輯定律
2.3 邏輯蘊涵命題:推理規則
練習2.3 邏輯蘊函命題;推理規則
2.4 量詞的應用
練習2.4 量詞的應用
2.5 量詞、定義和定理證明
練習2.5 量詞、定義和定理證明
2.6 本章小結和歷史回顧
補充練習2
第3章 集合論
3.1 集合與子集
練習3.1 集合與子集
3.2 集合運算與集合論定律
練習3.2 集合運算與集合論定律
3.3 計數與文氏圖
練習3.3 計數與文氏圖
3.4 概率初步
練習3.4 概率初步
3.5 概率公理(可選)
練習3.5 概率 公理(可選)
3.6 條件概率:獨立(可選)
練習3.6 條件概率:獨立(可選)
3.7 離散隨機變量(可選)
練習3.7 離散隨機變量(可選)
3.8 本章小結和歷史回顧
補充練習3
第4章 整數的性質:數學歸納法
4.1 良序原理:數學歸納法
練習4.1 良序原理:數學歸納法
4.2 遞歸定義
練習4.2 遞歸定義
4.3 除法算法:素數
練習4.3 除法算法:素數
4.4 最大公因子:歐幾里德算法
練習4.4 最大公因子:歐幾里德算法
4.5 算術基本原理
練習4.5 算術基本原理
4.6 本章小結和歷史回顧
補充練習4
第5章 關系和函數
5.1 笛卡爾積和關系
練習5.1 笛卡爾積和關系
5.2 函數:普通函數和一對一函數
練習5.2 函數:普通函數和一對一函數
5.3 到上函數:第二類Stirling數
練習5.3 到上函數;第二類Stirling
5.4 特殊函數
練習5.4 特殊函數
5.5 鴿巢原理
練習5.5 鴿巢原理
5.6 函數復合和逆函數
練習5.6 函數復合和逆函數
5.7 計算復雜性
練習5.7 計算復雜性
5.8 算法分析
練習5.8 算法分析
5.9 本章小結和歷史回顧
補充練習5
第6章 語言︰有限狀態機
6.1 語言︰字符串的集合理論
練習6.1 語言:字符串的集合理論
6.2 有限狀態機︰初步認識
練習6.2 有限狀態機:初步認識
6.3 有限狀態機︰再次認識
練習6.3 有限狀態機:再次認識
6.4 本章小結和歷史回顧
補充練習6
第7章 關系︰再次認識
7.1 再論關系︰關系的性質
練習7.1 再論關系:關系的性質
7.2 計算機識別︰零-麼矩陣和有向圖
練習7.2 計算機識別︰零-�矩陣和有向圖
7.3 偏序︰哈斯圖
練習7.3 偏序:哈斯圖
7.4 等價關系與劃分
練習7.4 等價關系與劃分
7.5 有限狀態機︰最小化過程
練習7.5 有限狀態機:最小化過程
7.6 本章小結和歷史回顧
補充練習7
第二部分 計數的深入主題
第8章 容斥原理
第9章 生成函數
第10章 遞推關系
第三部分 圖論及其應用
第11章 圖論簡介
第12章 樹
第13章 最優化和匹配
第四部分 現代應用代數
第14章 環和模算術
第15章 布爾代數和開關函數
第16章 群、編碼理論和Polay計數法
第17章 有限域和組合設計
附錄1 指數函與對數函數
附錄2 矩陣、矩陣運算和行列式
附錄3 可數集與不可數集
奇數練習答案與提示
中英文名詞對照表
 

離散數學是大學計算機科學與技術專業最重要的必修課程之一,是研究離散量的結構及其相互關系的數學學科,是現代數學的一個重要分支。由于計算機是一個離散結構,它只能處理離散的或者離散化了的數量關系,因此,無論是計算機科學本身,還是與計算機科學及其應用密切相關的現代科學研究領域,都面臨著如何為離散結果建立相應數學模型的問題;又如何將已用連續數量關系建立起來的數學模型進行離散化的問題,從而可由計算機加以處理。因此,隨著計算機科學的發展,離散數學作為計算機科學的一種數學工具,其作用顯得更加重要。同時,離散數學也是許多計算機科學與技術專業課程的基礎︰其基本概念、基本理論和基本方法大量地應用在數據結構、操作系統、人工智能、計算機網絡、編譯原理、算法設計與分析等課程中。

組合數學是隨著計算機科學的蓬勃發展而完善起來的,並且已經成為一門極富生命力的數學分支。許多理論學科和應用學科向組合數學提出了大量的具有理論和實際意義的課題,促使它產生許多新理論,如區組設計、組合優化、組合算法等。同時,組合數學也是研究圖論、密碼學、編碼理論、算法復雜性的基本數學工具。

國內外所有高校的計算機科學與技術專業都開設了針對本科的離散數學與組合數學課程。R.P.Grimaldi教授具有極其豐富的教學理論和實踐經驗,他的這本《離散數學與組合數學》(Discrete and Combinatorial Mathematics)一書選材廣泛,敘述深入淺出,推理嚴謹,習題豐富,其英文版現已出到第5版,為美國、澳大利亞、加拿大、英格蘭、新加坡、南非、瑞典等國家的眾多大學采用。我們非常高興能將這本優秀教材引薦給中國的廣大讀者。

本書與國內出版的離散數學與組合數學教材相比有如下特點︰

‧有利于學生自學。3個附錄針對離散數學與組合數學有關的數學基礎知識做了適當的鋪墊和介紹。全書行文嚴謹,語言生動,將基本概念、基本定理講解的非常透徹。

‧敘述風格和選材非常適合教學。首先本書的內容由淺入深,由具體到抽象。其次教師可以根據不同的教學要求選擇適當的模塊加以組合。

‧內容極其豐富。包括計數、數理邏輯、集合論、圖論、應用代數等基本內容,有許多帶有詳細解釋的例子、定義、定理及證明。

‧選配了大量難度適當的習題,並給出了奇數編號習題的參考答案或提示。

‧與計算機技術密切相關。包括許多算法的描述、時間復雜性的分析、設計算法以及上機實現的要求。

本書是一本優秀的離散數學與組合數學的入門書籍,適合作為計算機科學與技術專業的離散數學與組合數學教材。本書的翻譯主要由林永鋼完成,劉慶暉、劉雲蓉、林茂春參與翻譯了組合數學方面的部分內容,最後由林永鋼對全書進行了統稿和審閱。譯者本著尊重原著的原則,努力在翻譯的準確性與靈活性之間取得平衡,同時也更正了原著中的少量錯誤。由于譯者水平有限,譯文的不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。

林永鋼
2007年4月于北京理工大學
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