TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2....

14
Giảng viên: ThS. Trần Quang Khải TOÁN RỜI RẠC Chương 5: PHÉP ĐẾM

Transcript of TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2....

Page 1: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Giảng viên: ThS. Trần Quang Khải

TOÁN RỜI RẠC

Chương 5:PHÉP ĐẾM

Page 2: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Nội dung

1. Giới thiệu.

2. Hai nguyên lý đếm cơ bản.

3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc).

4. Hoán vị (Khánh).

5. Tổ hợp (Hoa).

Chương 05: Phép đếm 2

Page 3: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Giới thiệu: Phép đếm

Chương 05: Phép đếm 3

Page 4: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Giới thiệu

Chương 05: Phép đếm 4

Password (chỉ gồm letters và numbers):

Dài 6 ký tự Có thể có bao nhiêu?

Dài 8 ký tự Có thể có bao nhiêu?

Dài 10 ký tự Có thể có bao nhiêu?

Đếm

nhưng đếm như thế nào?

Page 5: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Giới thiệu

Thuật toán:

Tính số phép toán phải thực hiện độ phức tạp.

Lập trình:

Tính số lần lặp, số vòng lặp Xác định tài nguyên.

Đếm

nhưng đếm như thế nào?

Chương 05: Phép đếm 5

Page 6: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Hai nguyên lý đếm cơ bản

1. Quy tắc cộng (sum rule).

2. Quy tắc nhân (product rule).

Chú ý: ngoài ra còn có các nguyên lý đếm nâng cao.

Chương 05: Phép đếm 6

Page 7: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Quy tắc cộng

Chương 05: Phép đếm 7

Nếu một việc có thể thực hiện bằng cáchchọn 1:

hoặc trong n1 cách

hoặc trong n2 cách,

mỗi 1 cách chọn trong tập n1 khônggiống bất cứ cách chọn nào trong tập n2

tổng cộng n1+n2 cách.

Page 8: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Quy tắc cộng – Ví dụ

1. Chọn chồng:

Có máy bay: 15 ông.

Có du thuyền: 9 ông.

2. Chọn nghề để:

Trở thành siêu sao: 3 nghề.

Trở thành kỹ sư: 20 nghề.

Trở thành vô gia cư: 1 nghề.

Chương 05: Phép đếm 8

Số cách chọn?

Số cách chọn?

Page 9: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Quy tắc cộng mở rộng

Có nhiều tập cách chọn:

n1, n2,…, nm

Cách chọn của 1 tập không giống bất cứ cách chọn nào của các tập khác.

Có tổng cộng: n1 + n2 + … + nm cách

Chương 05: Phép đếm 9

Page 10: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Dưới góc độ lý thuyết tập hợp

Chương 05: Phép đếm 10

Nếu là các tập hữu hạn tách

rời nhau (disjoint). Số cách chọn 1 phần

tử từ một trong các tập là:

nAAA ,...,, 21

nn AAAAAA ...... 2121

Page 11: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Quy tắc nhân

Chương 05: Phép đếm 11

Giả sử 1 thủ tục có thể chia thành 2 việc:

Công việc 1: n1 cách.

Với mỗi 1 cách thực hiện công việc 1,

có n2 cách thực hiện công việc 2.

Có n1n2 cách để thực hiện thủ tục.

Page 12: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Quy tắc nhân – Ví dụ

1. Có 12 đề tài, có 2 sv, cần giao mỗi sv 1 đề tài:

SV1: có 12 cách giao đề tài.

SV2: có 11 cách giao đề tài.

Tổng cộng: 12*11 = 132 cách.

2. Có bao nhiêu chuỗi bit có độ dài là 7?

Mỗi bit có 2 cách chọn: 0 và 1.

Số cách chọn: 2.2.2.2.2.2.2 = 27

Chương 05: Phép đếm 12

Page 13: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Dưới góc độ lý thuyết tập hợp

Chương 05: Phép đếm 13

Nếu là các tập hữu hạn. Số các

phần tử thuộc tích Cartersian của các tập

này là tích số phần tử của chúng:

nAAA ,...,, 21

nn AAAAAA ......... 2121

Page 14: TOÁN RỜI RẠC - WordPress.com · Toán rời rạc: 2011-2012 Nội dung 1. Giới thiệu. 2. Hai nguyên lý đếm cơ bản. 3. Nguyên lý chuồng bồ câu (Phúc). 4.

Toán rời rạc: 2011-2012

Nguyên tắc loại trừ

Ví dụ: Có bao nhiêu chuỗi dài 8 bit mà có thể bắt đầu bằng “1” hoặc kết thúc bằng “00”?

Giải:

Số chuỗi bắt đầu bằng “1”: 27 = 128

Số chuỗi kết thúc bằng “00”: 26 = 64

Số chuỗi bắt đầu bằng “1” và kết thúc bằng “00”:

25 = 32

Tổng số chuỗi: 128 + 64 – 32 = 160

Chương 05: Phép đếm 14