Diskrétní matematika
V zimním semestru 2024/2025 učím Diskrétní matematiku pro studenty matematiky [NMIN105]. Přednáška se koná ve středy od 10:40 v N1.
Kdybyste čemukoliv nerozuměli, rád si s vámi domluvím konzultaci. Ozvěte se mi prosím na adresu mares+dm@kam.mff.cuni.cz.
Můžete sledovat přímý přenos z přednášek.
datum | co se přednášelo [zdroj] | záznam |
---|---|---|
2. 10. | Co je diskrétní matematika. Pár příkladů pro začátek: šest lidí v tramvaji, prvočísel je nekonečně mnoho, jak se sčítá (konečná) aritmetická a geometrická řada, jedničková čísla a jejich dělitelnost. Důkazové techniky: rozbor případů, obměna, spor, indukce, princip holubníku. | video poznámky |
9. 10. | Kombinatorické počítání: řetězce nad danou abecedou, řetězce bez opakování, permutace, popis pomocí funkcí, charakteristické posloupnosti podmnožin, sudé a liché podmnožiny, k-prvkové podmnožiny. Kombinační čísla a jejich vlastnosti. Pascalův trojúhelník a Binomická věta. [K 3.3, T] | video poznámky |
16. 10. | Diskrétní pravděpodobnost: diskrétní pravděpodobnostní prostor a jevy, nezávislost jevů. Zmínka o součinových prostorech. | video poznámky |
23. 10. | Přednáška odpadá: Imatrikulace. Gaudeamus igitur! | |
30. 10. | Diskrétní pravděpodobnost: podmíněná pravděpodobnost, věta o rozboru případů, Bayesova věta. Problém šatnářky [K 3.7]. Princip inkluze a exkluze [K 3.7]. | video poznámky |
6. 11. | Důkaz principu inkluze a exkluze. Úvod do grafů: Příklad s mosty města Královce. Definice grafu, cesta/tah/sled, souvislost, stupeň vrcholu, věta o existenci uzavřeného eulerovského tahu [K 4.5]. Co se změní v orientovaných grafech: vstupní/výstupní stupeň, vyvážené grafy, silná a slabá souvislost, existence uzavřeného eulerovského tahu [K 4.6]. | video poznámky |
13. 11. | Úvod do grafů: definice a základní značení, zoo grafů, bipartitnost [K 4.1], stupeň a princip sudosti [K 4.4], podgrafy a indukované podgrafy, cesty a kružnice v grafech [K 4.2] Extremální úloha: grafy bez trojúhelníků [K 4.8]. | video poznámky |
20. 11. | Stromy: motivace kostrou grafu [K 5.3], definice, lemma o koncovém vrcholu, lemma o odebírání listů, stromy jsou souvislé grafy s n vrcholy a n-1 hranami, věta o charakterizaci stromů [K 5.1]. Relace a způsoby jejich znázorňování (maticí, různými grafy), inverzní relace [K 1.4]. | video poznámky |
27. 11. | Plán: Zobrazení neboli funkce a jejich vlastnosti. Skládání relací a funkcí a mírný zmatek v jejich značení. Vlastnosti relací: reflexivita, symetrie, antisymetrie, tranzitivita. Ekvivalence: definice, popis pomocí rozkladu na ekvivalenční třídy. [K 1.4–1.5] Uspořádání: definice, příklady (dělitelnost, inkluze, lexikografické uspořádání), bezprostřední předchůdce, Hasseovy diagramy, nejmenší/minimální a největší/maximální prvky, řetězce/antiřetězce. V konečné uspořádané množině vždy existuje minimální prvek. [K 2.1–2.2] |
Literatura
- Přednáška pro informatiky z roku 2022 s videozáznamy.
- Matoušek, Nešetřil: Kapitoly z diskrétní matematiky, Karolinum. Existuje několik různých vydání, která se liší číslováním kapitol; odkazy výše jsou podle nejnovějšího (světle modrého). Také pozor na drobné chyby ve starších vydáních (viz errata). [K]
- Mareš: Kombinatorický tahák [T]
- Mareš, Valla: Průvodce labyrintem algoritmů
- Poznámky Zdeňka Dvořáka
- Sbírka úloh
- Stránky mého dávného cvičení coby další zdroj příkladů.
- Graham, Knuth, Patashnik: Concrete Mathematics (pokud máte chuť na něco pokročilejšího, toto je krásně napsaná knížka o věcech na pomezí diskrétní a spojité matematiky)
- Lovász: Combinatorial Exercises (sbírka úloh, obvykle dosti šťavnatých)