📜  数学 |集合论介绍

📅  最后修改于: 2021-09-22 10:52:18             🧑  作者: Mango

Set是对象的无序集合,称为集合的元素或成员。
属于集合 A 的元素 ‘a’ 可以写成 ‘a ∈ A’, ‘a ∉ A’ 表示 a 不是集合 A 的元素。

集合的表示
一个集合可以用各种方法表示。用于表示集合的 3 种常用方法:
1. 声明表。
2. 烘烤形式或表格形式方法。
3. 设置生成器方法。

报表形式
在这个表示中,给出了集合元素的明确定义的描述。下面是一些相同的例子。
1.所有小于10的偶数的集合。
2. 小于10且大于1的数的集合。

名册形式
在此表示中,元素列在括号 {} 内,并用逗号分隔。下面是两个例子。
1. 设 N 是小于 5 的自然数集。
N = { 1 , 2 , 3, 4 }。

2. 英文字母表中所有元音的集合。
V = { a , e , i , o , u }。

设置生成器表单
在 Set-builder 中,集合由其成员必须满足的属性描述。
1. {x : x 是能被 6 整除且小于 100 的偶数}。
2. {x : x 是小于 10 的自然数}。

等集
如果两个集合具有相同的元素,则称两个集合相等。例如 A = {1, 3, 9, 7} 和 B = {3, 1, 7, 9} 是等集。

注意:集合中元素的顺序无关紧要。

子集

一个集合 A 被称为另一个集合 B 的子集,当且仅当集合 A 的每个元素也是另一个集合 B 的一部分。
用“ ”表示。
‘A ⊆ B ‘ 表示 A 是 B 的子集。

为了证明 A 是 B 的子集,我们需要简单地证明如果 x 属于 A,那么 x 也属于 B。
为了证明A不是B的子集,我们需要找出一个属于集合A但不属于集合B的元素。

子集B

“U”表示全集。
上面的维恩图显示 A 是 B 的子集。

集合的大小
集合的大小可以是有限的或无限的。

例如

Finite set: Set of natural numbers less than 100.
Infinite set: Set of real numbers.

集合 S 的大小称为基数,表示为 |S|。

示例:设 A 是一组小于 10 的奇数正整数。
解:A = {1,3,5,7,9},集合的基数为5,即|A| = 5。

注意:空集的基数为 0。

电源组
幂集是集合S的所有可能子集。用P(S)表示。
示例:{0,1,2} 的幂集是多少?
解决方案:所有可能的子集
{∅}、{0}、{1}、{2}、{0,1}、{0,2}、{1,2}、{0,1,2}。
注意:空集和集本身也是这组子集的成员。

幂集的基数

2^n

,其中 n 是集合中元素的数量。

笛卡尔积
设 A 和 B 是两个集合。 A 和 B 的笛卡尔积用 A × B 表示,是所有有序对 (a,b) 的集合,其中 a 属于 A,b 属于 B。

A × B = {(a, b) | a ∈ A ∧ b ∈ B}.

示例 1. 什么是 A = {1,2} 和 B = {p, q, r} 的笛卡尔积。
解:A × B ={(1, p), (1, q), (1, r), (2, p), (2, q), (2, r) };


A × B 的基数
是 N*M,其中 N 是 A 的基数,M 是 B 的基数。

注:A × B 与 B × A 不同。

下面是一些 Gate Previous 问题

https://www.geeksforgeeks.org/gate-gate-cs-2015-set-2-question-28/

https://www.geeksforgeeks.org/gate-gate-cs-2015-set-1-question-26/

集合论继续..

参考

https://en.wikipedia.org/wiki/Cartesian_product