Množinové principy

@andrea@andrea

Násobící princip

Uvažujme množinu M počítaných objektů. Jestliže je M=M1×M2M = M1 × M2, pak ∣M∣=∣M1∣⋅∣M2∣|M| = |M_1|·|M_2|.

Doplňkový princip

Uvažujme množinu M počítaných objektů. Pak pro M1⊆∣M∣M_1 ⊆ |M| platí ∣M∣−∣M−M1∣|M| - |M - M_1|.

Sčítací princip

Podle sčítacího principu můžeme sečíst počty možností v disjunktních množinách.

Princip inkluze a exkluze, problém šatnářky

Průnik je docela jednoduchý operace (zmenšujeme množiny). Ale sjednocení je problematičtější, protože množina musí mít jen unikátní prvky.

Co když uvažované alternativy nejsou nutně disjunktní?

Nechť Ai pro i = 1, 2, ... , n jsou konečné množiny, pak ∣∪i=1n∣Ai|\textstyle\cup_{i=1}^n| A_i

Důkaz

∣∪i=1nAi∣|\cup_{i=1}^n A_i|

=∑i=1n∣Ai∣−∑i<j∣Ai∩Aj∣+∑i<j<k∣Ai∩Aj∩Ak∣−...+(−1)n−1∣∪i=1nAi∣= \sum_{i=1}^{n} |A_i| - \sum_{i<j} |A_i \cap A_j| + \sum_{i<j<k} |A_i \cap A_j \cap A_k| - ... + (-1)^{n-1} |\textstyle\cup^n_{i=1}A_i|

∑k=1n(−1)k+1n!k!\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{(-1)^{k+1}n!}{k!}

Princip holubníku

Neformální - jestliže n holubů vletí do k hnízd, přičemž k<nk < n, pak v některém hnízdě musí být nejméně dva holubi.

VĚTA: Je-li N objektů umístěno do k krabiček, pak existuje krabička, která má alespoň ⌈Nk⌉\lceil \frac{N}{k} \rceil objektů