Bir Venn şeması çizin ve küme ifadesine hangi bölgelerin ait olduğuna bölge bölge karar verin.
Sayma sorularında bölgeleri ortadan dışa doğru doldurun: önce tüm kümelerin kesişimi, sonra ikili kesişimler, sonra tek kümeler, en son dış bölge.
Kontrol için dahil etme–dışarıda bırakma ilkesini kullanın: |A ∪ B| = |A| + |B| − |A ∩ B|.
Bir bağıntı için her özelliği tüm çiftlerde sınayın; özellik sağlanmıyorsa bir karşı örnek verin.
Bir fonksiyon için B’nin her elemanına gelen okları sayın: en çok bir ok varsa birebirdir, en az bir ok varsa örtendir.
Graf kuramı
El sıkışma lemması
Σ deg(v) = 2|E|
Tam graflar
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Düzgün (regüler) graf
|E| = n·k/2
Ağaç ve orman
|E| = n − 1, |E| = n − c
Ağacın yaprakları
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
devre: tüm derecelerin çift olması; yol: tam olarak 2 tek derece
Kn içindeki Hamilton devreleri
(n − 1)!/2
Dijkstra güncellemesi
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
L uzunluğundaki gezintiler
(Mᴸ)ij
Yöntem
Her köşenin derecesini yazın; dereceler toplamı kenar sayısının iki katıdır.
Euler sorularında grafın bağlantılı olduğunu denetleyin ve derecesi tek olan köşeleri sayın.
Ağaçlarda n − 1 kenarı ve el sıkışma lemmasını kullanın.
Dijkstra için geçici uzaklıkların bir tablosunu tutun ve her turda henüz kesinleşmemiş köşelerden en küçük uzaklığa sahip olanı kesinleştirin.
En küçük kapsayan ağaç için kenarları ağırlığa göre sıralayın ve bir döngü kapatan her kenarı atlayın (Kruskal) ya da bir başlangıç köşesinden tek bir ağaç büyütün (Prim).
Sayılar kuramı ve modüler aritmetik
Kalanlı bölme
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Öklid
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
En küçük ortak kat
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Ters
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Doğrusal denklik
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Euler’in φ fonksiyonu
φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
Fermat
aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p)
RSA
n = pq, φ = (p − 1)(q − 1), d = e⁻¹ mod φ, c = mᵉ mod n, m = cᵈ mod n
Yöntem
Önce her sayıyı n modunda indirgeyin; kalanlar 0 ile n − 1 arasındadır.
EBOB için Öklid algoritmasıyla art arda bölün; sıfırdan farklı son kalan EBOB’dur.
Bir ters için genişletilmiş algoritmayı çalıştırın ve a’nın katsayısını alın; negatifse n ekleyin.
a·x ≡ b denkliğini a⁻¹ ile çarparak çözün; iki denkliği x = r₁ + m₁k yazarak birleştirin.
Kuvvetler için üssü ikilik tabanda yazın ve art arda kare alın; RSA’da d = e⁻¹ mod φ(n) ve φ(n) = (p − 1)(q − 1)’dir.
2Alıştırma soruları
1.Önermeler mantığı ve ispatlarOrta
Hangi formül p → q formülüne mantıksal olarak denktir? Üzerine tıklayın.
p → q
1¬p → ¬q
2¬p ∧ q
3p ∨ ¬q
4¬p ∨ q
2.Önermeler mantığı ve ispatlarZor
Değili tamamen içeri taşınmış hâliyle hangi önerme ¬∀x (F(x) → ∃y R(x, y)) önermesine denktir? Üzerine tıklayın.
¬∀x (F(x) → ∃y R(x, y))
1∀x (F(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
2∃x (F(x) → ∀y ¬R(x, y))
3∃x (¬F(x) ∧ ∃y R(x, y))
4∃x (F(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
3.Kümeler, bağıntılar ve fonksiyonlarOrta
35 kişilik bir ankete göre 12 kişinin dizüstü bilgisayarı (L), 20 kişinin tableti (T) ve 13 kişinin akıllı saati (W) var. 6 kişide L ve T, 7 kişide L ve W, 6 kişide T ve W var ve 3 kişide üçü de var. Kaçı üç kümeden tam birinde? Sayıya n deyin.
|U| = 35
n =
4.Kümeler, bağıntılar ve fonksiyonlarZor
4 elemanlı bir küme üzerinde kaç yansıyan bağıntı vardır? Sayıya N deyin.
|X| = 4
N =
5.Graf kuramıOrta
Bağlantılı grafın bir Euler devresi mi, devre olmayan bir Euler yolu mu var, yoksa hiçbiri mi? Cevabınıza tıklayın.
|V| = 7|E| = 8
1Euler devresi
2Euler yolu, devre yok
3hiçbiri
6.Graf kuramıZor
F köşesinden A köşesine giden 3 uzunluğunda kaç gezinti vardır? Bir gezinti köşeleri ve kenarları tekrar edebilir. Sayıya N deyin.
M = komşuluk matrisiL = 3
N =
7.Sayılar kuramı ve modüler aritmetikOrta
Euler’in φ fonksiyonunu bulun, φ(189): 1’den 189’e kadar 189 ile aralarında asal olan tam sayıların sayısı.
n = 189 = 33·7
φ(189) =
8.Sayılar kuramı ve modüler aritmetikZor
5940 mod 93 değerini bulmak için tekrarlı kare almayı kullanın.
a = 59k = 40n = 93
5940 mod 93 =
3Çözeltiler
1.Önermeler mantığı ve ispatlar
Cevap: ¬p ∨ q
Mantıksal denklik: doğruluk tablosunun her satırında aynı değere sahip iki formül denktir (≡). Totoloji her satırda 1, çelişki her satırda 0’dır; olumsallık ikisi de değildir. Yararlı kurallar: De Morgan, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b ve ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (karşıt değil); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; ve dağılma kuralları, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
Kural
a → b yalnızca a = 1 ve b = 0 iken 0’dır; yani ¬a ∨ b ile aynıdır.
p → q ≡ ¬p ∨ q
Doğruluk tablosuyla denetleyin
p = 1, q = 1: 1 | 1 0 1 1
p = 1, q = 0: 0 | 1 0 1 0
p = 0, q = 1: 1 | 0 1 0 1
p = 0, q = 0: 1 | 1 0 1 1
Cevap
¬p ∨ q
Çubuktan sonraki sütunlar, gösterilen sırayla seçeneklerdir.
2.Önermeler mantığı ve ispatlar
Cevap: ∃x (F(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
Niceleyiciler ve argümanlar: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) ve ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Değili içeri taşıyın, geçtiği her niceleyiciyi değiştirin ve iç formülün değilini ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b gibi önermeler mantığı kurallarıyla alın. Tüm öncüllerin 1 olduğu her satırda sonuç da 1 ise bir argüman geçerlidir. Öncüllerin doğru, sonucun yanlış olduğu tek bir satır bir karşı örnektir ve argümanın geçersiz olduğunu gösterir.
Değili içeri taşıyın
¬∀x (F(x) → ∃y R(x, y)) ≡ ∃x (F(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
Cevap
∃x (F(x) ∧ ∀y ¬R(x, y))
Diğer seçenekler ya bir niceleyiciyi değiştirmeden bırakır, ya niceleyicilerin sırasını değiştirir ya da iç formülün değilini yanlış alır.
3.Kümeler, bağıntılar ve fonksiyonlar
Cevap: n = 16
Kümeler ve Venn şemaları: A ∪ B, A’da ya da B’de (veya her ikisinde) olan elemanları, A ∩ B her ikisinde de olanları, A − B A’nın B’de olmayan elemanlarını ve tümleyen A′ U’da A’da olmayan her şeyi içerir. Bir Venn şemasında her küme ifadesi bölgelerin bir birleşimidir; bu yüzden onu bölge bölge sayın. Dahil etme–dışarıda bırakma: |A ∪ B| = |A| + |B| − |A ∩ B| ve |A ∪ B ∪ C| = |A| + |B| + |C| − |A ∩ B| − |A ∩ C| − |B ∩ C| + |A ∩ B ∩ C|.
Merkez ve ikililer
L ∩ T ∩ W: 3
L ∩ T yalnızca: 6 − 3 = 3
L ∩ W yalnızca: 7 − 3 = 4
T ∩ W yalnızca: 6 − 3 = 3
Tek kümeler
L yalnızca: 12 − 3 − 4 − 3 = 2
T yalnızca: 20 − 3 − 3 − 3 = 11
W yalnızca: 13 − 4 − 3 − 3 = 3
Cevap
2 + 11 + 3 = 16
Cevap
n = 16
4.Kümeler, bağıntılar ve fonksiyonlar
Cevap: N = 4096
Bağıntılar: bir X kümesi üzerindeki bir R bağıntısı, sıralı (x, y) çiftlerinin kümesidir. X’teki her x için (x, x) ∈ R ise R yansıyandır; (x, y) ∈ R her zaman (y, x) ∈ R ile birlikte geliyorsa simetriktir; (x, y) ve (y, x) yalnızca x = y ise birlikte R’deyse ters simetriktir; R’deki (x, y) ve (y, z) (x, z) ∈ R’yi zorunlu kılıyorsa geçişlidir. Denklik bağıntısı yansıyan, simetrik ve geçişlidir ve X’i ayrık sınıflara böler.
Serbest seçimleri sayın
N = 24² − 4 = 4096
Cevap
N = 4096
5.Graf kuramı
Cevap: hiçbiri
Euler, Hamilton ve ağaçlar: bağlantılı bir grafın tüm köşelerinin derecesi çiftse bir Euler devresi (her kenar bir kez, başlangıca dönüş), tam olarak iki köşenin derecesi tekse devre olmayan bir Euler yolu vardır; yol bir tek dereceli köşeden ötekine gider. Bir Hamilton devresi her köşeyi bir kez ziyaret eder; Kn grafında bunlardan (n − 1)!/2 tane vardır. n köşeli bir ağacın n − 1 kenarı vardır ve m kenarlı bağlantılı bir graf m − n + 1 kenar kaldırıldıktan sonra bir kapsayan ağaç bırakır.
Dereceler: bir köşenin derecesi ona değen kenar sayısıdır. Her kenarın iki ucu vardır; bu yüzden dereceler kenar sayısının iki katını verecek şekilde toplanır: Σ deg(v) = 2|E| (el sıkışma lemması). Dolayısıyla derecesi tek olan köşelerin sayısı çifttir. Kn grafının n(n − 1)/2 kenarı vardır, n köşeli k-düzgün bir grafın nk/2 kenarı vardır ve n köşeli bir ağacın n − 1 kenarı vardır.
Komşuluk matrisi
A: 0 1 1 0 0 0
B: 1 0 1 1 1 0
C: 1 1 0 0 1 0
D: 0 1 0 0 1 1
E: 0 1 1 1 0 0
F: 0 0 0 1 0 0
Bir adım daha
(M³)FA = 0·0 + 1·1 + 0·1 + 0·0 + 1·0 + 1·0 = 1
Cevap
N = 1
7.Sayılar kuramı ve modüler aritmetik
Cevap: φ(189) = 108
Tersler ve denklikler: a’nın n modunda tersi, tam olarak ebob(a, n) = 1 olduğunda vardır. Genişletilmiş Öklid algoritması 1 = s·n + t·a yazar ve sonra a⁻¹ ≡ t (mod n) olur. ebob(a, n) = 1 olan a·x ≡ b (mod n) denkliğinin çözümü x ≡ a⁻¹·b’dir. Modülleri aralarında asal olan x ≡ r₁ (mod m₁) ve x ≡ r₂ (mod m₂) denkliklerinin m₁·m₂ modunda bir çözümü vardır (Çin kalan teoremi). Euler’in φ(n) fonksiyonu 1’den n’ye kadar n ile aralarında asal olan sayıları sayar: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).
Asal çarpanlar
189 = 33·7
φ değeri
φ(189) = φ(27)·φ(7) = 18·6 = 108
Cevap
φ(189) = 108
8.Sayılar kuramı ve modüler aritmetik
Cevap: 5940 mod 93 = 25
Modüler kuvvetler ve RSA: aᵏ mod n değerini tekrarlı kare almayla hesaplayın: k’yi ikilik tabanda yazın, kare alın, her adımdan sonra indirgeyin ve biti 1 olan kuvvetleri çarpın. Fermat: a’yı bölmeyen bir p asalı için aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p); dolayısıyla üs p − 1 modunda indirgenebilir. RSA: p ve q asallarını seçin, n = p·q ve φ(n) = (p − 1)(q − 1); genel üs e, φ(n) ile aralarında asaldır ve özel üs d = e⁻¹ mod φ(n)’dir. c = mᵉ mod n ile şifreleyin ve m = cᵈ mod n ile çözün.