1.3 relációk
DESCRIPTION
1. 1.3 Relációk. Def. (rendezett pár) (a 1 , a 2 ) := {{a 1 } , {a 1 , a 2 }}. Javítva!!!!!!!. Def. (rendezett n-es) (a 1 , ..., a n ) := ((a 1 , ..., a n-1 ), a n ). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1.3 Relációk1
Def. (rendezett pár)
(a1 , a2 ) := {{a1} , {a1 , a2 }} .
Def. (rendezett n-es)
(a1 , ..., an ) := ((a1 , ..., an-1 ), an ) .
Def. (Descartes (direkt) szorzat )
A1 A2 ... An := {(a1 , ..., an ) | ai Ai } ,
ahol A1, A2 , ... , An tetszőleges halmazok .
Def. (n-ér reláció (n-változós))
R A1 A2 ... An .
jelölés binér relációknál: ( a, b ) R , vagy a R b .
Javítva!!!!!!!
2 Def. (Homogén reláció)
i, j { 1, 2, ...,n } : Ai = Aj .
Def. (R XY reláció értelmezési tartománya )
dmn(R) := { a X | b Y : (a, b) R } .
Def. (R XY reláció értékkészlete )
rng(R) := { b Y | a X : (a, b) R } .
3
Def. Az R reláció X halmazra való leszűkítése
R|X := { (a, b) R | a X } .
Def. Ha S R , akkor S az R leszűkítése, R az S kiterjesztése.
Def. Az R XY reláció inverze:
R-1 = {(b, a) Y X | (a, b) R } .
Észrevételek:
4Def. Az A halmaz képe
inverz (ős)képe
Észrevétel: R(A) = A dmn(R) = .
Def. Az S és R binér relációk kompozíciója
Észrevétel: rng(S) dmn(R) = R o S = .
5
A
B
C
yx
RS
rng(S)
dmn(R)
z
Tehát R o S A C
6Legyen A = { 1, 2 , 3, 4, 5},
B = { 6, 8 , 10, 12, 14}, C = { 30, 36 , 42, 48, 54} , D = { 2, 3 },
S A B, ahol (a, b) S, ha b = 2a ,
R B C, ahol (a, b) R, ha b = 3a .
Ekkor
S = { (3, 6) , (4, 8) , (5, 10) }, R = { (10, 30) , (12, 36) , (14, 42) },
S(D) = { 6 }, S-1(S(D)) = { 3 },
R o S = { (5, 30) }.
dmn(S) = {3, 4, 5}, rng(S) = {6, 8, 10}, dmn(R) = {10, 12, 14}, rng(R) = {30, 36, 42},
7
A
B
C
yx
RS
rng(S)dmn(R)z
rng(R)
1.3.27.
1.3.28.
8Homogén binér relációk tulajdonságai
1. reflexív :a A (a R a)
Legyen R A A alakú, ekkor R
2. irreflexív :
a A ¬(a R a)
3. szimmetrikus :
a, b A (a R b b R a)
4. antiszimmetrikus :
a, b A (a R b b R a b = a)
95. szigorúan antiszimmetrikus (asszimmetrikus):
a, b A (a R b ¬(b R a))
6. tranzitív :
a, b, c A (a R b b R c a R c)
7. intranzitív :
a, b, c A (a R b b R c ¬(a R c))
8. trichotom :
a, b A ( 1! áll fenn a R b, b R a, a=b közül )
9. dichotom :
a, b A (a R b b R a)
10Def. ~ ekvivalenciareláció ha reflexív, tranzitív, szimmetrikus.
Def. ( halmaz osztályfelbontása )
A tetszőleges X halmazt osztályozzuk (osztályokra bontjuk), ha páronként diszjunkt, nemüres részhalmazainak úniójaként állítjuk elő.
Az x X elem ekvivalencia osztálya:
11
Biz. 1. , azaz tfh ~ ekvivalenciareláció X –n.
reflexivitás x x osztályok nem üresek~
Mi újság két osztály metszetével ?
tfh van nem üres: z x y tranz.+szimm. x ~ y , továbbá~ ~
tranz.+szimm. w x w y és ~ ~ w y w x . ~ ~
Kaptuk: x y
~ ~ x = y~ ~
1.3.38..
12Tehát a következő halmaz X –nek egy osztáyfelbontását adja:
2. , tfh X –nek osztályfelbontása:
X1 X2 ... Xn = X
Legyen a relációnk:
ρ := { (a, b) X X | a, b Xi valamely 1 i n –re } .
reflexív ? tranzitív ? szimmetrikus ?
13Def. Az R X X reláció részbenrendezés ( ), ha - reflexív,- tranzitív,- antiszimmetrikus,
szigorú részbenrendezés ( < ), ha
- irreflexív,- tranzitív.
(X, ) részbenrendezett vagy rendezett struktúra, ha részbenrendezés vagy rendezés.
Def. Tetszőleges részbenrendezett halmaz esetén, ha bármely két elem relációban van, rendezésről (teljes rendezés) beszélünk .
14
Tetszőleges X, a relációval részbenrendezett halmaz bármely Y részhalmaza részbenrendezett a YY relációval. Ha (Y, YY ) struktúra rendezés, akkor lánc.
Tfh R X –beli reláció. Ha S X –beli reláció olyan, hogy xSy akkor áll fenn, ha xRy és x y, akkor S az R –nek megfelelő szigorú reláció.
Tfh R X –beli reláció. Ha T X –beli reláció olyan, hogy xTy akkor áll fenn, ha xRy vagy x = y, akkor T az R –nek megfelelő gyenge reláció.
< szigorú részbenrendzés
irreflexív, tranzitív, szigorúan antiszimmetrikus .
rendezés < trichotóm
15
Zárt intervallum:
[x, y] = { z X | x z y } .
Nyílt intervallum:
(x, y) = { z X | x < z < y } .
Jel: ] , x [
16
nem létezik olyan (m ) x X, amelyre m ≥ x ,
az X minimális eleme, ha
legkisebb eleme, ha
Legyen (X, ) részbenrendezett struktúra, ekkor
minden x X – re m x .
m X
maximális és legnagyobb elem hasonlóan
Észrevételek:
legkisebb és legnagyobb elem legfeljebb egy van
minimális és maximális elem több is lehet
rendezett halmazban legkisebb és minimális egybeesik
17
a B alsó korlátja, ha
minden x B – re a x ,
felső korlátja, ha
minden x B – re x a .
a A
Legyen B A (A részbenrendezett), ekkor
Észrevételek: lehet 0, vagy több korlát
a korlát nem biztos, hogy B eleme
ha egy korlát B –ben van, akkor 1! (legkisebb, vagy legnagyobb elem)
18
B infinuma (inf B), ha létezik, B legnagyobb alsó korlátja,
B supremuma (sup B), ha létezik, B legkisebbb felső korlátja.
Tetszőleges részbenrendezett halmaz jólrendezett, ha bármely nemüres részhalmazának van legkisebb eleme.
Észrevétel: jólrendezett rendezett
pontos felső/alsó korlát, felső/alsó határ
191.4 Függvények
Def. Az f reláció függvény, ha(x, y) f (x, y’) f y = y’
Kapcsolódó jelölések, fogalmak:
Az összes olyan függvény halmaza, amelynek értelmezési tartománya X – nek, értékkészlete pedig Y – nak része.
rng(f) Y
dmn(f) = X dmn(f) X
parciális függvény
20
Mikor egyenlő két függvény?
f = g ( dmn(f) = dmn(g) ) ( x dmn(f) f(x) = g(x)).
Def. Az f : A B függvény
szürjektív, ha B = rng(f) ,
injektív, ha a, b dmn(f) : (a b) f(a) f(b),
bijektív, ha injektív és szürjektív is.
ráképezés
kölcsönösen egyértelmű
21
Ha adott egy X halmazon értelmezett ekvivalenciareláció, akkor az X elemeihez saját ekvivalenciaosztályukat rendelő leképezést (függvényt) kanonikus leképezésnek (függvénynek) nevezzük.
Fordítva: ha f : X Y függvény, akkor ~ X X ekvivalenciareláció, ahol (x, y) ~ , ha f(x) = f(y)
Észrevétel: injektív függvény inverze is függvény.
1.4.11.
22Legyen (A, 1 ) , (B, 2 ) részbenrendezett struktúra.
Ekkor az f : A B függvény
monoton növő, ha
x, y dmn(f) : x 1 y f(x) 2 f(y) ,
szigorúan monoton növő, ha
x, y dmn(f) : x <1 y f(x) <2 f(y) .
Csökkenő hasonlóan!
Észrevételek: ha A és B rendezettek, akkor
f szigorúan monoton f injektív
f injektív monoton szigorúan monoton és f inverze is monoton .
23
Családok
Legyen x függvény, dmn(x) = I és x(i) = y helyett írjunk x(i) = xi –t. Ekkor
I indexhalmaz, rng(x) indexelt halmaz, x indexelt család.
Ha rng(x) elemei halmazok, akkor halmazcsaládról beszélünk és egy Xi , i I halmazcsalád unióját így definiáljuk:
I esetén halmazcsalád metszetét így definiáljuk:
24
1.4.22.
1.4.24.
25Descartes – szorzat
Def. Az Xi , i I halmazcsaládhoz tartozó kiválasztási függvénynek nevezzük azokat az
alakú függvényeket, ahol iI -re xi Xi .
Def. Az Xi , i I halmazcsalád Descartes – szorzata a hozzá tartozó összes kiválasztási függvény halmaza.
Jel: vagy
Észrevételek: ha i I : Xi =
I =
Def.
26Példa (relációs adatbázis)
I = {személyi_szám, név, lakcím, végzettség}
attribútumok (mezőnevek)
Xszemélyi_szám ={11 jegyű decimális számok}
olyan függvény, ahol iI -re xi Xi .
Xi indexelt családhoz tartozó rekordxi a rekord i nevű mezője.
Adattábla : Xi indexelt családhoz tartozó rekordok egy halmaza.
Általánosítva:
rekord: egy Xi indexelt családhoz tartozó kiválasztási függvény.
Xi indexelt családhoz tartozó reláció: kiválasztási függvények egy halmaza.
f : An A az A-n értelmezet n-váltotós (n-ér) művelet.
Jel: f (a1, a2, ..., an)
operandusok
Műveleti tábla
a1 ... ai ... an
a1 a1 a1 a1 ai a1 an
aj aj a1 aj ai aj an
an an a1 an ai an an
binér művelet
jobboldali
baloldali
eredmény
27
Függvénytér (műveletek függvényekkel)
Ha X, Y tetszőleges halmaz és binér művelet Y-on, akkor legyen
tehát binér művelet az X-et az Y-ra képező függvények halmazán, azaz
: (X Y) (X Y) (X Y)
Művelettató leképezés (homomorfizmus)
Legyen · az A, a B halmazon értelmezett binér művelet.A : A B függvényt homomorfizmusnak nevezzük, ha művelettartó, vagyis minden a1, a2 A esetén (a1a2) = (a1) (a2).
injektív és művelettartó
Mindkét fogalom értelmezhető nullér és unér műveletre is!
28