• No results found

MAT1030 – Diskret matematikk Forelesning 18: Generell rekursjon og induksjon Dag Normann

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "MAT1030 – Diskret matematikk Forelesning 18: Generell rekursjon og induksjon Dag Normann"

Copied!
241
0
0

Laster.... (Se fulltekst nå)

Fulltekst

(1)

MAT1030 – Diskret matematikk

Forelesning 18: Generell rekursjon og induksjon

Dag Normann

Matematisk Institutt, Universitetet i Oslo

12. mars 2008

(2)

Generell induksjon og rekursjon

Mandag s˚a vi p˚a induktivt definerte mengder og noen eksempler p˚a funksjoner definert ved rekursjon over oppbyggingen av elementene i en slik induktivt definert mengde.

Vi s˚a p˚a mengden av ordover et alfabet, og p˚a hvordan visse operasjoner p˚a ord kunne defineres ved hjelp av rekursjon.

Avsluttningsvis definerte vi mengden avutsagnslogiske formler hvor vi begrenser oss til utsagnsvariablenep,q og r, og til bindeordene ¬,∧ og ∨.

Vi s˚a hvordan utarbeidelsen av sannhetsverditabellen til en formel kan oppfattes som en rekursiv prosess, vi bygger den opp nedenfra ved ˚a g˚a til mer og mer komplekse formler.

(3)

Generell induksjon og rekursjon

Mandag s˚a vi p˚a induktivt definerte mengder og noen eksempler p˚a funksjoner definert ved rekursjon over oppbyggingen av elementene i en slik induktivt definert mengde.

Vi s˚a p˚a mengden av ordover et alfabet, og p˚a hvordan visse operasjoner p˚a ord kunne defineres ved hjelp av rekursjon.

Avsluttningsvis definerte vi mengden avutsagnslogiske formler hvor vi begrenser oss til utsagnsvariablenep,q og r, og til bindeordene ¬,∧ og ∨.

Vi s˚a hvordan utarbeidelsen av sannhetsverditabellen til en formel kan oppfattes som en rekursiv prosess, vi bygger den opp nedenfra ved ˚a g˚a til mer og mer komplekse formler.

(4)

Generell induksjon og rekursjon

Mandag s˚a vi p˚a induktivt definerte mengder og noen eksempler p˚a funksjoner definert ved rekursjon over oppbyggingen av elementene i en slik induktivt definert mengde.

Vi s˚a p˚a mengden av ordover et alfabet, og p˚a hvordan visse operasjoner p˚a ord kunne defineres ved hjelp av rekursjon.

Avsluttningsvis definerte vi mengden avutsagnslogiske formler hvor vi begrenser oss til utsagnsvariablenep,q og r, og til bindeordene ¬,∧ og ∨.

Vi s˚a hvordan utarbeidelsen av sannhetsverditabellen til en formel kan oppfattes som en rekursiv prosess, vi bygger den opp nedenfra ved ˚a g˚a til mer og mer komplekse formler.

(5)

Generell induksjon og rekursjon

Mandag s˚a vi p˚a induktivt definerte mengder og noen eksempler p˚a funksjoner definert ved rekursjon over oppbyggingen av elementene i en slik induktivt definert mengde.

Vi s˚a p˚a mengden av ordover et alfabet, og p˚a hvordan visse operasjoner p˚a ord kunne defineres ved hjelp av rekursjon.

Avsluttningsvis definerte vi mengden avutsagnslogiske formler hvor vi begrenser oss til utsagnsvariablenep,q og r, og til bindeordene ¬,∧ og ∨.

Vi s˚a hvordan utarbeidelsen av sannhetsverditabellen til en formel kan oppfattes som en rekursiv prosess, vi bygger den opp nedenfra ved ˚a g˚a til mer og mer komplekse formler.

(6)

Generell induksjon og rekursjon

I v˚art neste eksempel skal vi se p˚a en definisjon hvor vi bruker simultanrekursjon.

Simultan rekursjon innebærer at vi definerer to funksjonerf og g samtidig ved rekursjon.

For ˚a illustrere hva vi mener med “samtidig” skal vi se p˚a et enkelt eksempel:

(7)

Generell induksjon og rekursjon

I v˚art neste eksempel skal vi se p˚a en definisjon hvor vi bruker simultanrekursjon.

Simultan rekursjon innebærer at vi definerer to funksjonerf og g samtidig ved rekursjon.

For ˚a illustrere hva vi mener med “samtidig” skal vi se p˚a et enkelt eksempel:

(8)

Generell induksjon og rekursjon

I v˚art neste eksempel skal vi se p˚a en definisjon hvor vi bruker simultanrekursjon.

Simultan rekursjon innebærer at vi definerer to funksjonerf og g samtidig ved rekursjon.

For ˚a illustrere hva vi mener med “samtidig” skal vi se p˚a et enkelt eksempel:

(9)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen ∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3. Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(10)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1

Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen ∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3. Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(11)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen ∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3. Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(12)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen∈N.

Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3. Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(13)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3. Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(14)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3.

Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(15)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3.

Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene til g, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(16)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3.

Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene tilg, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(17)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel Laf(1) = 1 Lag(1) = 2

Laf(n+ 1) =f(n)·g(n) for allen∈N. Lag(n+ 1) =f(n) +g(n) for allen∈N.

Vi ser at da kan vi regne utf(2) = 1·2 ogg(2) = 1 + 2 = 3.

Da er f(3) = 2·3 = 6 mensg(3) = 2 + 3 = 5.

Slik kan vi fortsette ˚a regne ut resultatene parvis, men vi kommer ingen vei hvis vi bare prøver ˚a regne ut verdiene til f eller bare verdiene tilg, vi m˚a regne ut begge funksjonene simultant, det vil si samtidig.

Begrunnelsen for at simultan rekursjon er en lovlig definisjonsform er den samme som for vanlig rekursjon.

(18)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚ade N×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(19)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N.

Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(20)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(21)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(22)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(23)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2)

h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(24)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(25)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Hvis vi larh(n) = (f(n),g(n)), det vil si, det ordnede paret avf(n) og g(n), er h en funksjon definert p˚a Nog med verdiomr˚adeN×N. Lar vit :N×N→N×Nvære definert ved

t(a,b) = (a·b,a+b)

ser vi at vi kan erstatte definisjonen av f og g med følgende rekursive definisjon av h:

h(1) = (1,2) h(n+ 1) =t(h(n))

Det er ikke noe spesielt med dette eksemplet, vi kunne gjort en tilsvarende omskrivning hver gang vi definerer funksjoner ved simultan rekursjon.

(26)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Det er ofte mye lettere ˚a studere egenskapene til en utsagnslogisk formel, eksempelvis ˚a undersøke om den er en tautologi, en

kontradiksjon eller noe annet, om negasjonstegnet bare st˚ar i posisjon rett foran en utsagnsvariabel.

En slik formel sies ˚a være p˚a svak normalform.

Intuitivt kan vi finne en svak normalform ved ˚a bruke deMorgans lover til ˚a skyve negasjonstegnet innover.

Skal vi formulere dette presist, m˚a vi bruke formatet til rekursive definisjoner.

Vi m˚a definere den svake normalformen SF(A) tilAog den svake normalformenSF¬(A) til¬Asimultant.

(27)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Det er ofte mye lettere ˚a studere egenskapene til en utsagnslogisk formel, eksempelvis ˚a undersøke om den er en tautologi, en

kontradiksjon eller noe annet, om negasjonstegnet bare st˚ar i posisjon rett foran en utsagnsvariabel.

En slik formel sies ˚a være p˚a svak normalform.

Intuitivt kan vi finne en svak normalform ved ˚a bruke deMorgans lover til ˚a skyve negasjonstegnet innover.

Skal vi formulere dette presist, m˚a vi bruke formatet til rekursive definisjoner.

Vi m˚a definere den svake normalformen SF(A) tilAog den svake normalformenSF¬(A) til¬Asimultant.

(28)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Det er ofte mye lettere ˚a studere egenskapene til en utsagnslogisk formel, eksempelvis ˚a undersøke om den er en tautologi, en

kontradiksjon eller noe annet, om negasjonstegnet bare st˚ar i posisjon rett foran en utsagnsvariabel.

En slik formel sies ˚a være p˚a svak normalform.

Intuitivt kan vi finne en svak normalform ved ˚a bruke deMorgans lover til ˚a skyve negasjonstegnet innover.

Skal vi formulere dette presist, m˚a vi bruke formatet til rekursive definisjoner.

Vi m˚a definere den svake normalformen SF(A) tilAog den svake normalformenSF¬(A) til¬Asimultant.

(29)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Det er ofte mye lettere ˚a studere egenskapene til en utsagnslogisk formel, eksempelvis ˚a undersøke om den er en tautologi, en

kontradiksjon eller noe annet, om negasjonstegnet bare st˚ar i posisjon rett foran en utsagnsvariabel.

En slik formel sies ˚a være p˚a svak normalform.

Intuitivt kan vi finne en svak normalform ved ˚a bruke deMorgans lover til ˚a skyve negasjonstegnet innover.

Skal vi formulere dette presist, m˚a vi bruke formatet til rekursive definisjoner.

Vi m˚a definere den svake normalformen SF(A) tilAog den svake normalformenSF¬(A) til¬Asimultant.

(30)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Det er ofte mye lettere ˚a studere egenskapene til en utsagnslogisk formel, eksempelvis ˚a undersøke om den er en tautologi, en

kontradiksjon eller noe annet, om negasjonstegnet bare st˚ar i posisjon rett foran en utsagnsvariabel.

En slik formel sies ˚a være p˚a svak normalform.

Intuitivt kan vi finne en svak normalform ved ˚a bruke deMorgans lover til ˚a skyve negasjonstegnet innover.

Skal vi formulere dette presist, m˚a vi bruke formatet til rekursive definisjoner.

Vi m˚a definere den svake normalformen SF(A) tilAog den svake normalformenSF¬(A) til¬Asimultant.

(31)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Det er ofte mye lettere ˚a studere egenskapene til en utsagnslogisk formel, eksempelvis ˚a undersøke om den er en tautologi, en

kontradiksjon eller noe annet, om negasjonstegnet bare st˚ar i posisjon rett foran en utsagnsvariabel.

En slik formel sies ˚a være p˚a svak normalform.

Intuitivt kan vi finne en svak normalform ved ˚a bruke deMorgans lover til ˚a skyve negasjonstegnet innover.

Skal vi formulere dette presist, m˚a vi bruke formatet til rekursive definisjoner.

Vi m˚a definere den svake normalformen SF(A) tilAog den svake normalformenSF¬(A) til¬Asimultant.

(32)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬Ahvis Aer en utsagnsvariabel p,q eller r.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B). SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(33)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B). SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(34)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A)

SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B). SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(35)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B). SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(36)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B).

SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(37)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B).

SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(38)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B).

SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(39)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

LaSF(A) =A og SF¬(A) =¬A hvisA er en utsagnsvariabel p,q ellerr.

SF(¬A) =SF¬(A) SF¬(¬A) =SF(A)

SF(A∨B) =SF(A)∨SF(B), SF(A∧B) =SF(A)∧SF(B).

SF¬(A∨B) =SF¬(A)∧SF¬(B), SF¬(A∧B) =SF¬(A)∨SF¬(B)

Heller ikke dette eksemplet er valgt bare for ˚a gjøre MAT1030 vanskelig.

N˚ar man skal skrive programmer for ˚a undersøke om en utsagnslogisk formel er oppfyllbar eller en kontradiksjon, er det til stor hjelp om man kan anta at formelen er p˚a svak normalform.

(40)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(41)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(42)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) =

SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(43)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) =

(SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(44)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) =

(SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(45)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨r).

(46)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(47)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Som et eksempel skal vi se p˚a hvordan vi finner den svake normalformen til (¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r):

SF((¬p∧q)∨ ¬(p∧ ¬r)) = SF(¬p∧q)∨SF(¬(p∧ ¬r)) = (SF(¬p)∧SF(q))∨SF¬(p∧ ¬r) = (SF¬(p)∧q)∨(SF¬(p)∨SF¬(¬r)) = (¬p∧q)∨(¬p∨SF(r)) =

(¬p∧q)∨(¬p∨r).

(48)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Riktig bruk av parenteser er viktig for at programmer skal være syntaktisk korrekte, eller for at matematiske uttrykk skal gi mening. I dette eksemplet skal vi se p˚a mengden av korrekte parentesuttrykk, hvor vi bare bruker “(”og “)” .

Vi skal se p˚a hvordan vi kan bygge opp mengden av korrekte parentesuttrykk ved induksjon.

Deretter skal vi vise at den samme mengden kan beskrives p˚a en annen m˚ate, en m˚ate vi kan bruke for maskinell kontroll av om parenteser er satt riktig eller ikke.

Vi trenger induksjonsbevis b˚ade over oppbyggingen av korrekte parentesuttrykk og over de ikke-negative hele tallene for ˚a vise dette.

(49)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Riktig bruk av parenteser er viktig for at programmer skal være syntaktisk korrekte, eller for at matematiske uttrykk skal gi mening.

I dette eksemplet skal vi se p˚a mengden av korrekte parentesuttrykk, hvor vi bare bruker “(”og “)” .

Vi skal se p˚a hvordan vi kan bygge opp mengden av korrekte parentesuttrykk ved induksjon.

Deretter skal vi vise at den samme mengden kan beskrives p˚a en annen m˚ate, en m˚ate vi kan bruke for maskinell kontroll av om parenteser er satt riktig eller ikke.

Vi trenger induksjonsbevis b˚ade over oppbyggingen av korrekte parentesuttrykk og over de ikke-negative hele tallene for ˚a vise dette.

(50)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Riktig bruk av parenteser er viktig for at programmer skal være syntaktisk korrekte, eller for at matematiske uttrykk skal gi mening.

I dette eksemplet skal vi se p˚a mengden av korrekte parentesuttrykk, hvor vi bare bruker “(”og “)” .

Vi skal se p˚a hvordan vi kan bygge opp mengden av korrekte parentesuttrykk ved induksjon.

Deretter skal vi vise at den samme mengden kan beskrives p˚a en annen m˚ate, en m˚ate vi kan bruke for maskinell kontroll av om parenteser er satt riktig eller ikke.

Vi trenger induksjonsbevis b˚ade over oppbyggingen av korrekte parentesuttrykk og over de ikke-negative hele tallene for ˚a vise dette.

(51)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Riktig bruk av parenteser er viktig for at programmer skal være syntaktisk korrekte, eller for at matematiske uttrykk skal gi mening.

I dette eksemplet skal vi se p˚a mengden av korrekte parentesuttrykk, hvor vi bare bruker “(”og “)” .

Vi skal se p˚a hvordan vi kan bygge opp mengden av korrekte parentesuttrykk ved induksjon.

Deretter skal vi vise at den samme mengden kan beskrives p˚a en annen m˚ate, en m˚ate vi kan bruke for maskinell kontroll av om parenteser er satt riktig eller ikke.

Vi trenger induksjonsbevis b˚ade over oppbyggingen av korrekte parentesuttrykk og over de ikke-negative hele tallene for ˚a vise dette.

(52)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Riktig bruk av parenteser er viktig for at programmer skal være syntaktisk korrekte, eller for at matematiske uttrykk skal gi mening.

I dette eksemplet skal vi se p˚a mengden av korrekte parentesuttrykk, hvor vi bare bruker “(”og “)” .

Vi skal se p˚a hvordan vi kan bygge opp mengden av korrekte parentesuttrykk ved induksjon.

Deretter skal vi vise at den samme mengden kan beskrives p˚a en annen m˚ate, en m˚ate vi kan bruke for maskinell kontroll av om parenteser er satt riktig eller ikke.

Vi trenger induksjonsbevis b˚ade over oppbyggingen av korrekte parentesuttrykk og over de ikke-negative hele tallene for ˚a vise dette.

(53)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel

Riktig bruk av parenteser er viktig for at programmer skal være syntaktisk korrekte, eller for at matematiske uttrykk skal gi mening.

I dette eksemplet skal vi se p˚a mengden av korrekte parentesuttrykk, hvor vi bare bruker “(”og “)” .

Vi skal se p˚a hvordan vi kan bygge opp mengden av korrekte parentesuttrykk ved induksjon.

Deretter skal vi vise at den samme mengden kan beskrives p˚a en annen m˚ate, en m˚ate vi kan bruke for maskinell kontroll av om parenteser er satt riktig eller ikke.

Vi trenger induksjonsbevis b˚ade over oppbyggingen av korrekte parentesuttrykk og over de ikke-negative hele tallene for ˚a vise dette.

(54)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

Vi skal studere dette viktige formelle spr˚aket litt nærmere.

(55)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

Vi skal studere dette viktige formelle spr˚aket litt nærmere.

(56)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

Vi skal studere dette viktige formelle spr˚aket litt nærmere.

(57)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

Vi skal studere dette viktige formelle spr˚aket litt nærmere.

(58)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

Vi skal studere dette viktige formelle spr˚aket litt nærmere.

(59)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

Vi skal studere dette viktige formelle spr˚aket litt nærmere.

(60)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Til sist skal vi vise hvordan den alternative skrivem˚aten kan brukes til

˚a finne en pseudokode som avgjør om et uttrykk med parenteser er korrekt eller ikke.

De korrekte parentesuttrykkeneer den minste mengden av ord som oppfyller

1. Det tomme ordet e er et korrekt parentesuttrykk.

2. Hvis v er et korrekt parentesuttrykk, erw = (v) et korrekt parentesuttrykk.

3. Hvis u og v er korrekte parentesuttrykk, ersammensetningen w =uv et korrekt parentesuttrykk.

(61)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(62)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(63)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(64)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(65)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(66)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(67)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

Law = (v) og anta at p˚astanden holder forv.

(68)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand1

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, vil antall høyre og venstreparenteser i w være det samme.

Bevis

Vi bruker induksjon p˚a oppbyggingen av et parentesuttrykk.

I dette tilfellet er p˚astanden egentlig opplagt, men vi beviser den ved induksjon likevel, som et eksempel.

Hvis w =e er antall høyre og venstreparenteser begge lik 0, og derfor like.

(69)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v. Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(70)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v. Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(71)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v. Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(72)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v.

Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(73)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v.

Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(74)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v.

Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(75)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Da er b˚ade antall venstre- og høyreparenteser i w en større enn tilsvarende tall forv, som er like.

Derfor er de like for w ogs˚a.

La s˚aw =uv og anta at p˚astanden holder for b˚ade u og for v.

Antall venstreparenteser iw er summen av antall venstreparenteser i u og antall venstreparenteser i v.

Ved induksjonsantagelsen er dette det samme som antall høyreparenteser iu og iv.

Da m˚a summen ogs˚a være den samme.

(76)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

v X (v)X

uXv X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uYvY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(77)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

v X (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uYvY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(78)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

v X (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uYvY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(79)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uYvY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(80)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uYvY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(81)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uY vY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(82)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

v Y (v)Y

uY vY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(83)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

vY (v)Y

uY vY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(84)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

vY (v)Y

uY vY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(85)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Vi definerte mengden av de korrekte parentesuttrykkene som den minste mengden X slik at

eX

vX (v)X

uX v X uvX

Vi har bevist at mengdenY av ord som har like mange venstre- og høyreparenteser, og ingen andre symboler, oppfyller

eY

vY (v)Y

uY vY uv Y

Det betyr at X ⊆Y, og det er en reformulering av P˚astand 1.

(86)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(87)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(88)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(89)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(90)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(91)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(92)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(93)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand2

Hvis w er et korrekt parentesuttrykk, og vi leser w fra venstre mot høyre, finner vi ikke noe sted hvor det har vært flere høyre- enn venstreparenteser.

Bevis

Igjen bruker vi induksjon p˚a oppbyggingen av w som et korrekt parentesuttrykk.

Hvis w =e er dette opplagt riktig.

Anta at p˚astanden holder forv, og law = (v).

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre har vi alltid en høyreparentes mer n˚ar vi leserw enn n˚ar vi er p˚a tilsvarende sted iv.

(94)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Det betyr at vi har et positivt overskudd av ( hele tiden mens vi leser v-delen av (v, og vi f˚ar ikke noe overskudd av ) til slutt heller. Anta at p˚astanden holder foru og for v, og atw =uv.

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre kan vi først ikke opparbeide noe overskudd av ) mens vi leser u-delen, og deretter heller ikke mens vi leser v-delen.

Dermed holder p˚astanden for w ogs˚a.

(95)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Det betyr at vi har et positivt overskudd av ( hele tiden mens vi leser v-delen av (v, og vi f˚ar ikke noe overskudd av ) til slutt heller.

Anta at p˚astanden holder foru og for v, og atw =uv.

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre kan vi først ikke opparbeide noe overskudd av ) mens vi leser u-delen, og deretter heller ikke mens vi leser v-delen.

Dermed holder p˚astanden for w ogs˚a.

(96)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Det betyr at vi har et positivt overskudd av ( hele tiden mens vi leser v-delen av (v, og vi f˚ar ikke noe overskudd av ) til slutt heller.

Anta at p˚astanden holder foru og for v, og atw =uv.

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre kan vi først ikke opparbeide noe overskudd av ) mens vi leser u-delen, og deretter heller ikke mens vi leser v-delen.

Dermed holder p˚astanden for w ogs˚a.

(97)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Det betyr at vi har et positivt overskudd av ( hele tiden mens vi leser v-delen av (v, og vi f˚ar ikke noe overskudd av ) til slutt heller.

Anta at p˚astanden holder foru og for v, og atw =uv.

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre kan vi først ikke opparbeide noe overskudd av ) mens vi leser u-delen, og deretter heller ikke mens vi leser v-delen.

Dermed holder p˚astanden for w ogs˚a.

(98)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

Det betyr at vi har et positivt overskudd av ( hele tiden mens vi leser v-delen av (v, og vi f˚ar ikke noe overskudd av ) til slutt heller.

Anta at p˚astanden holder foru og for v, og atw =uv.

N˚ar vi leserw fra venstre mot høyre kan vi først ikke opparbeide noe overskudd av ) mens vi leser u-delen, og deretter heller ikke mens vi leser v-delen.

Dermed holder p˚astanden forw ogs˚a.

(99)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt)

P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”. Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw. I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

(100)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”. Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw. I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

(101)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”.

Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw. I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

(102)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”.

Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw. I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

(103)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”.

Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw. I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

(104)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”.

Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw.

I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

(105)

Generell induksjon og rekursjon

Eksempel (Fortsatt) P˚astand3

Law være et ord hvor vi bare har brukt symbolene “(” og “)”.

Hvis w oppfyller konklusjonene i P˚astand 1 og P˚astand 2, vil w være et korrekt parentesuttrykk.

Bevis

Her lønner det seg ˚a bruke induksjon p˚a lengden av ordetw. I motsetning til vanlig induksjon, starter beviset her med lengde 0, som er lengden til det tomme ordet.

Hvis lengden avw er 0, det vil si hvisw =e, er w et korrekt parentesuttrykk pr. definisjon.

Law 6=e og anta at p˚astanden holder for alle kortere ordv (Kommentar kommer senere).

Referanser

RELATERTE DOKUMENTER

I tillegg bør man kunne vite n˚ ar - man kan finne en invers til en funksjon - man kan sette sammen to funksjoner.. Dette avslutter den abstrakte innføringen

I verste fall kan vi skrive programmer for funksjoner hvor det er umulig ˚ a bestemme hva definisjonsomr˚ adet er.. Innenfor IT er det derfor naturlig ogs˚ a ˚ a studere

Alle programmer beskriver egentlig funksjoner, selv om noen argumenter (som maskintid, maskinarkitektur o.a.) ikke er synlig.. Det er derfor av interesse ˚ a studere de funksjonene

V˚ are eksempler vil ofte g˚ a ut p˚ a ˚ a vise at en formel for det generelle leddet i en følge som vi har definert ved rekursjon er riktig.. I flere eksempler vil den naturlige

Hvis vi skal analysere hvor tidkrevende en algoritme kan være, m˚ a vi vite hvor mange regneskritt som kreves, og hvor lang tid hvert enkelt skritt tar. Induksjonsbevis kan inng˚ a

Kan vi finne en formel for hvor mange felter vi maksimalt kan dele planet i ved hjelp av n

Vi skal gi en induktiv definisjon av mengden av utsagnslogiske formler hvor vi bruker p, q og r som utsagnsvariable, bindeordene ¬ ∧ og ∨, og hvor vi har formalisert bruken

Vi bruker bokstaver i kursiv som variable over bokstavene p˚ a tastaturet, og vi kan bruke andre bokstaver i kursiv som variable for ord, hvor:.. MAT1030 – Diskret