离散数学2:基本概念
公式层次:单个的命题变项A是0层公式。
如果A是n层公式,B是m层公式,那么¬A是n+1层公式;C=A∧B,C=A∨B,C=A→B,C=A↔B的层次是:max(n,m)+1。
比如(¬(p→¬q) ∧((r∨s) ↔¬q)的层次计算就是:
0 1 0 0 1
2 1 1
3 2
4
4层公式
设p1,p2,p3…pn是公式A中的全部与命题变项,那么给它们各指定一个真值,这就是A的一个赋值/解释。若使A=1,则是成真赋值,否则就是成假赋值。
所以含有n(n≥1)个命题变项的公式有2n个不同赋值。
真值表:把命题公式A在所有赋值下取值情况列成的表。
例:写出(¬p∧q)→¬r的真值表,并求它的成真赋值和成假赋值。
p q r |
¬p |
¬p∧q |
¬r |
(¬p∧q) →¬r |
0 0 0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 0 1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 1 0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 1 1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 0 0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 0 1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 1 0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 1 1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
所以成假赋值为011。000,001,010,100,101,110,111为成真赋值。
如果A在所有赋值下均为真,则A是重言式或永真式,如果所有赋值下均为假,则为矛盾式或永假式。如果A不是矛盾式,那A就是可满足式。
如果A是可满足式,那么A至少有一个成真赋值。如果A是可满足式,而且有至少一个成假赋值,则A是非重言式的可满足式。
(真值表最后一列全1则为重言式,全0则为矛盾式,至少有1个1,则为可满足式)
命题逻辑等值演算
如果A和B构成的A→B是重言式,那么A与B是等值的,记作A⇔B。可以用真值表确定A↔B是不是重言式,来判断A是否与B等值,也可以判断A与B的真值表是否相同来确定A⇔B还是A?B。
16组常用的重要等值式模式:
1、A⇔¬¬A
2、A⇔A∨A,A⇔A∧A
3、A∨B⇔B∨A,A∧B⇔B∧A
4、(A∨B) ∨C⇔A∨(B∨C),(A∧B) ∧C⇔A∧(B∧C)
5、A∨(B∧C)⇔(A∨B) ∧(A∨C),A∧(B∨C)⇔(A∧B) ∨(A∧C) 分配率
6、¬(A∨B)⇔¬A∧¬B,¬(A∧B)⇔ ¬A∨¬B
7、A∨(A∧B)⇔A,A∧(A∨B)⇔A 吸收率
8、A∨1⇔1,A∧0⇔0
9、A∨0⇔A,A∧1⇔A
10、A∨¬A⇔1
11、A∧¬A⇔0
12、A→B⇔¬A∨B
13、A→B⇔(A→B) ∨(B→A)
14、A→B⇔¬B→¬A
15、A↔B⇔¬A↔¬B
16、(A→B) ∧(A→¬B)⇔ ¬A