Συνδυαστική Απαρίθμηση

Σχετικά έγγραφα
Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθµηση Υπολογισµός (µε συνδυαστικά επιχειρήµατα) του πλήθους των διαφορετικών αποτελεσµάτων ενός «πειράµατος». «Πείραµα»: διαδικασία µ

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθμηση

Συνδυαστική Απαρίθµηση

Γεννήτριες Συναρτήσεις

Συνδυασμοί C(n, k): #επιλογών k από n διακεκριμένα αντικείμενα (διαθέσιμα σε ένα «αντίγραφο»).

ΠΛΗ 20, 1 η ΟΣΣ (Συνδυαστική)

Συνδυαστική Απαρίθμηση Υπολογισμός αριθμού διαφορετικών αποτελεσμάτων πειράματος (με συνδυαστικά επιχειρήματα)

Γεννήτριες Συναρτήσεις

ΠΛΗ 20, 1 η ΟΣΣ (Συνδυαστική)

Συνδυαστική Απαρίθμηση

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

Γνωστό: P (M) = 2 M = τρόποι επιλογής υποσυνόλου του M. Π.χ. M = {A, B, C} π. 1. Π.χ.

Διδάσκοντες: Φ. Αφράτη, Δ. Φωτάκης, Δ. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Αρχή του Περιστερώνα. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

Διακριτά Μαθηματικά. Απαρίθμηση: Εισαγωγικά στοιχεία Αρχή του Περιστεριώνα

Αρχή του Περιστερώνα. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Απαρίθμηση: Εισαγωγικά στοιχεία

Gutenberg

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη, Σ. Ζάχος,. Σούλιου

Αρχή Εγκλεισµού-Αποκλεισµού

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

ιµελής Σχέση ιατεταγµένο ζεύγος (α, β): ύο αντικείµενα (όχι κατ ανάγκη διαφορετικά) σε καθορισµένη σειρά. Γενίκευση: διατεταγµένη τριάδα (α, β, γ), δι

Διακριτά Μαθηματικά. Απαρίθμηση. Βασικές τεχνικές απαρίθμησης Αρχή Περιστεριώνα

Σχέσεις. ιδάσκοντες:. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Σύνολα. Ορισμός Συνόλου. Υποσύνολα και Κενό Σύνολο. Στοιχεία ενός συνόλου:

Πεπερασμένα Αυτόματα. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Διδάσκοντες: Δ. Φωτάκης, Δ. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Συνδυαστική. Σύνθετο Πείραμα. Πείραμα Συνδυαστική. Το υλικό των. ΗΥ118 Διακριτά Μαθηματικά, Άνοιξη Τρίτη, 17/04/2018

Κανονικές Γλώσσες. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Γεννήτριες Συναρτήσεις

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Μη-Αριθμήσιμα Σύνολα, ιαγωνιοποίηση

Σχέσεις. Διμελής Σχέση. ΣτοΊδιοΣύνολο. Αναπαράσταση

Διακριτά Μαθηματικά Φροντιστήριο Στοιχειώδης Συνδυαστική-Θέματα & Ασκήσεις 03/11/ / 13

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Διακριτά Μαθηματικά. Ενότητα 3: Απαρίθμηση: Εισαγωγικά στοιχεία Αρχή του Περιστεριώνα

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Μαθηματική Επαγωγή. Τεχνικές Απόδειξης. Αποδείξεις Ύπαρξης. Μαθηματική Επαγωγή

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

Διατάξεις με επανάληψη: Με πόσους τρόπους μπορώ να διατάξω r από n αντικείμενα όταν επιτρέπονται επαναληπτικές εμφανίσεις των αντικειμένων; Στην αρχή

Περιεχόμενα 2ης Διάλεξης 1 Σύνοψη προηγούμενου μαθήματος 2 Αξιωματικός ορισμός και απαρίθμηση 3 Διατάξεις - Συνδυασμοί 4 Παραδείγματα υπολογισμού πιθα

ιακριτές Μέθοδοι για την Επιστήμη των Υπολογιστών

Κανονικές Γλώσσες. Κανονικές Γλώσσες. Κανονικές Γλώσσες και Αυτόματα. Κανονικές Γλώσσες και Αυτόματα

Διακριτά Μαθηματικά 1ο Φροντιστήριο 07/10/2016 1

κ.λπ. Ισχύει πως x = 100. Οι διαφορετικές λύσεις αυτής της εξίσωσης χωρίς κανένα περιορισμό είναι

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

Γλώσσες Χωρίς Συμφραζόμενα

Εγκλεισμός Αποκλεισμός

Διακριτά Μαθηματικά. Προχωρημένες μέθοδοι απαρίθμησης: Εγκλεισμός- Αποκλεισμός

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Διακριτά Μαθηματικά. Ενότητα 5: Μεταθέσεις & Συνδυασμοί

P(n, r) = n r. (n r)! n r. n+r 1

Σχέση Μερικής ιάταξης Σχέση Μερικής ιάταξης (ή µερική διάταξη): ανακλαστική, αντισυµµετρική, και µεταβατική. Αριθµοί: α β (αλλά όχι α < β), α β, Σύνολ

i) Για να δείξουμε την επιθυμητή ισότητα, δείχνουμε πως A B {A x : x B} και πως {A x : x B} A B. Για τον πρώτο εγκλεισμό, έστω a A B, δηλάδη a A και a

Αναδρομικές Σχέσεις «ιαίρει-και-βασίλευε»

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Μια φυσική διαδικασία η οποία έχει συγκεκριμένο αριθμό παρατηρήσιμων αποτελεσμάτων.

Διακριτά Μαθηματικά Ι

P(n, r) = n r. (n r)! n r. n+r 1

n ίδια n διαφορετικά n n 0 n n n 1 n n n n 0 4

Συνδυαστική. Που το πάμε. Πείραμα Συνδυαστική. Το υλικό των. ΗΥ118 Διακριτά Μαθηματικά, Άνοιξη Πέμπτη, 27/4/2017

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

(n + r 1)! (n 1)! (n 1)!

Γλώσσες Χωρίς Συμφραζόμενα

Διακριτά Μαθηματικά Συνδυαστική

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ I Παντελής Δημήτριος Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Συνδυαστική. Που το πάµε. Πείραµα Συνδυαστική. Το υλικό των. ΗΥ118 ιακριτά Μαθηµατικά, Άνοιξη Πέµπτη, 21/4/2016

Τ Ε Ι Ιονίων Νήσων Τμήμα Εφαρμογών Πληροφορικής στη Διοίκηση και την Οικονομία. Υπεύθυνος: Δρ. Κολιός Σταύρος

P (A 1 A 2... A n ) = P (A 1 )P (A 2 A 1 )P (A 3 A 1 A 2 ) P (A n A 1 A 2 A n 1 ).

ΘΕΜΑ : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδους. 22/1/ :11 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας

Συνδυαστική. Σύνθετο Πείραµα. Πείραµα. 19 -Συνδυαστική. Το υλικό των. ΗΥ118 ιακριτά Μαθηµατικά, Άνοιξη Τρίτη, 19/04/2016

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ, ΜΕΤΑΘΕΣΕΙΣ, ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΙ

Εισαγωγικές Έννοιες. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Μετασχηματισμοί, Αναπαράσταση και Ισομορφισμός Γραφημάτων

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός

P(n, r) = n! P(n, r) = n r. (n r)! n r. n+r 1 r n!

m + s + q r + n + q p + s + n, P Q R P Q P R Q R F G

και η εκλογή του ενός αποκλείει την ταυτόχρονη εκλογή του άλλου, ΤΟΤΕ

έντρα ιδάσκοντες:. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

N(F I G) = = N N(F ) N(I ) N(G)+N(FI ) + N(FG)+N(IG) N(FIG) = = = 200

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά - Εαρινό Εξάμηνο 2018 Τελική Εξέταση Ιουνίου Λύσεις

Διακριτά Μαθηματικά. Ενότητα 7: Προχωρημένες μέθοδοι απαρίθμησης: Εγκλεισμός Αποκλεισμός

1.7 Διατάξεις 1. Στην ελληνική βιβλιογραφία επικρατεί ο συμβολισμός. Permutations

Τι είναι σύνολο; Ο ορισμός αυτός είναι σύμφωνος με τη διαισθητική μας κατανόηση για το τι είναι σύνολο

υναμικός Προγραμματισμός

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Transcript:

Συνδυαστική Απαρίθμηση ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Συνδυαστική Απαρίθμηση Υπολογισμός (με συνδυαστικά επιχειρήματα) του πλήθους των διαφορετικών αποτελεσμάτων ενός «πειράματος». «Πείραμα»: διαδικασία με συγκεκριμένο (πεπερασμένο) σύνολο παρατηρήσιμων αποτελεσμάτων. Π.χ. ρίψη ζαριών, μοίρασμα τράπουλας, ανάθεση γραφείων, επιλογή password, 6άδες Lotto, Πληθάριθμος δυναμοσυνόλου: αν Α = n, τότε P(A) = 2 n Βασικές αρχές και έννοιες: Κανόνες γινομένου και αθροίσματος, αρχή εγκλεισμού αποκλεισμού. ιατάξεις και μεταθέσεις (με ή χωρίς) επανάληψη. Συνδυασμοί (με ή χωρίς) επανάληψη. ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 2

Κανόνας Γινομένου Πείραμα Α με n αποτελέσματα. Πείραμα Β με m αποτελέσματα. Αν αποτελέσματα Α και Β είναι ανεξάρτητα, τότε συνδυασμός των πειραμάτων Α και Β έχει n m αποτελέσματα. Ανεξάρτητα: το αποτέλεσμα του Α δεν επηρεάζει (ως προς τον αριθμό των αποτελεσμάτων) το αποτέλεσμα του Β, και αντίστροφα. Π.χ. Α Β = Α Β Επιλογή ενός ψηφίου 0-9 και ενός κεφαλαίου Ελληνικού γράμματος: 10 24 = 240 διαφορετικά αποτελέσματα. #συμβ/ρών (με κεφαλαία Ελληνικά) μήκους 10: #παλινδρομικών συμβ/ρών μήκους 10: #πινακίδων αυτοκινήτων: #συναρτήσεων από Α στο Β ( A = n, B = m): #συναρτήσεων 1-1 από Α στο Β (m n): ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 3

Κανόνας Αθροίσματος Πείραμα Α με n αποτελέσματα. Πείραμα Β με m αποτελέσματα. Αν αποτελέσματα Α και Β είναι αμοιβαία αποκλειόμενα, τότε συνδυασμός των πειραμάτων Α ή Β έχει n+m αποτελέσματα. Αμοιβαία αποκλειόμενα: η παρατήρηση αποτελέσματος του Α αποκλείει την παρατήρηση αποτελέσματος του Β, και αντίστροφα. Α Β = Α + Β, αν Α Β = Αρχή εγκλεισμού αποκλεισμού: Α Β = Α + Β - Α Β 5 Ελληνικά, 7 Αγγλικά, και 10 Γερμανικά βιβλία. Τρόποι να διαλέξουμε 2 βιβλία σε διαφορετική γλώσσα: Ελλ. Αγγλ.: 5 7 = 35 Ελλ. Γερμ.: 5 10 = 50 Αγγλ. Γερμ.: 7 10 = 70 Αμοιβαία αποκλειόμενα. Σύνολο: 155 διαφορετικές επιλογές. Τρόποι να διαλέξουμε 2 βιβλία: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 4

Παραδείγματα #διμελών σχέσεων στο σύνολο Α, Α = n: Όλες: Ανακλαστικές: Συμμετρικές: Αντισυμμετρικές: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 5

Παραδείγματα #passwords με 6 8 χαρακτήρες αποτελούμενα από κεφαλαία (Αγγλικά) γράμματα και (τουλάχιστον ένα) δεκαδικό ψηφίο. #passwords μήκους k = 36 k 26 k #passwords = (36 6 +36 7 +36 8 )-(26 6 +26 7 +26 8 ) #passwords μήκους 2 από Α, Β, C, D και 0, 1, 2 με τουλάχιστον ένα ψηφίο. Σωστό το 7 2 4 2 = 33. Λάθος το (γιατί;) 2 3 7 = 42! #δυαδικών συμβ/ρών μήκους 8 που είτε αρχίζουν από 1 είτε τελειώνουν σε 00: Όχι αμοιβαία αποκλειόμενα: 2 7 + 2 6 2 5 = 160. ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 6

ιατάξεις Μεταθέσεις ιατάξεις P(n, k): k από n διακεκριμένα αντικείμενα σε k διακεκριμένες θέσεις (1 αντικείμενο σε κάθε θέση). P(n, k) = #τρόπων να πληρωθούν k διακεκριμένες θέσεις από n διακεκριμένα αντικείμενα (διαθέσιμα σε ένα «αντίγραφο»). #τρόπων να πληρώσουμε 4 (διαφορετικές) θέσεις εργασίας αν έχουμε 30 υποψήφιους: #συμβ/ρών μήκους 10 μεόλατασύμβολαδιαφορετικά από κεφαλαίους Ελληνικούς χαρακτήρες: Μεταθέσεις n αντικειμένων: P(n, n) = n! #αναθέσεων 10 (διαφορετικών) γραφείων σε 10 καθηγητές: #συμβ/ρών μήκους 24 με όλα τα σύμβολα διαφορετικά από κεφαλαίους Ελληνικούς χαρακτήρες: ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 7

Παραδείγματα #συμβ/ρών από 4 διαφορετικούς χαρακτήρες ακολουθούμενους από 3 διαφορετικά ψηφία: Ρ(24, 4) Ρ(10, 3) #τετραψήφιων δεκαδικών αριθμών που δεν αρχίζουν από 0: 9 10 10 10 = 9000. #τετραψήφιων δεκαδικών αριθμών που δεν αρχίζουν από 0 και δεν έχουν επαναλάμβανόμενα ψηφία: 9 9 8 7 = 4536. #μεταθέσεων (κεφαλαίων Ελληνικών) όπου Α εμφανίζεται πριν το Β και Γ: Ρ(24, 21) 2! #μεταθέσεων όπου Α εμφανίζεται πριν το Β, και μετά τα Γ και : Ρ(24, 20) 2! ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 8

Μεταθέσεις με Ομάδες #συμβ/ρών (μήκους 8) με γράμματα λέξης ΕΦΗΒΙΚΟΣ: 8! #συμβ/ρών (μήκους 8) με γράμματα λέξης ΠΑΡΑΠΟΝΑ: Μεταθέσεις με ομάδες ίδιων αντικειμένων: 8!/(2!3!1!1!1!) Μεταθέσεις n αντικειμένων σε k ομάδες ίδιων αντικειμένων με πληθάριθμο n 1, n 2,, n k αντίστοιχα: #συμβ/ρών μήκους 24 από 7 Α, 8 Β, 5 Γ, και 4 : 24!/(7!8!5!4!) Αν πρώτο και τελευταίο Α: Αν δεν πρέπει να εμφανίζεται : Αριθμός (n!)! διαιρείται ακριβώς από το (n!) (n-1)! Πηλίκο = #μεταθέσεων n! αντικειμένων σε (n-1)! ομάδες με n ίδια αντικείμενα καθεμία. ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 9

ιατάξεις με Επανάληψη #πενταψήφιων δεκαδικών αριθμών: 10 5 ιατάξεις με επανάληψη: n διακεκριμένα αντικείμενα (διαθέσιμα σε απεριόριστα «αντίγραφα») σε k διακεκριμένες θέσεις: ιανομή k διακεκριμένων αντικειμένων σε n διακεκριμένες υποδοχές (χωρίς περιορισμό στη χωρητικότητα), όταν η σειρά στις υποδοχές δεν έχει σημασία. #πενταψήφιων δεκαδικών αριθμών με τουλ. ένα 8: Πληθικός αριθμός δυναμοσυνόλου Α: 2 A A στοιχεία σε 2 υποδοχές (ανήκει δεν ανήκει στο υποσύνολο). #δυαδικών συμβ/ρών μήκους n με άρτιο πλήθος από 1: συμβ/ρά μήκους n 1, μοναδική συμ/ρά με άρτιο πλήθος 1. Ιδέα του parity bit. ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 10

ιατάξεις με Επανάληψη #πενταδικών συμβ/ρών μήκους n με άρτιο πλήθος από 1: #πενταδικών συμβ/ρών χωρίς 0 και 1 (άρτιο πλήθος 1): 3 n Από τις υπόλοιπες 5 n 3 n, οι μισές περιέχουν άρτιο πλήθος 1. Καθεμία περιέχει μια υπακολουθία με 0 και 1. Από προηγούμενο, οι μισές υπακολουθίες έχουν άρτιο πλήθος 1. Τελικά: 3 n + (5 n 3 n )/2 = (5 n + 3 n )/2 #εβδομαδιαίων προγραμμάτων μελέτης για μαθήματα Μ, Φ, Χ, Ο ώστε κάθε μάθημα τουλάχιστον 1 ημέρα. Αρχή εγκλεισμού αποκλεισμού: #προγραμμάτων χωρίς 1 μάθημα: 3 7 (4 περιπτώσεις). #προγραμμάτων χωρίς 2 μαθήματα: 2 7 (6 περιπτώσεις). #προγραμμάτων χωρίς 3 μαθήματα: 1 7 = 1 (4 περιπτώσεις) #προγραμμάτων χωρίς 4 μαθήματα: 0 Τελικά: 4 7 4 3 7 + 6 2 7 4= 8400 ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 11

ιατάξεις με Επανάληψη ιανομή k διακεκριμένων αντικειμένων σε n διακεκριμένες υποδοχές (χωρίς περιορισμό χωρητικότητας) με σειρά στις υποδοχές να έχει σημασία. Ιστιοφόρο έχει n κατάρτια στα οποία μπορεί να αναρτηθούν k διαφορετικές σημαίες. Πόσα διαφορετικά σήματα; Κυκλικές μεταθέσεις n ατόμων: (n 1)! #τρόπων που n άνθρωποι κάθονται σε κυκλικό τραπέζι (διακρίνουμε μεταξύ δεξιά και αριστερά). ιακριτά Μαθηματικά (Άνοιξη 2011) Συνδυαστική Απαρίθμηση 12