Nguồn đồng dư.pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM CÔNG BIÊN
NGUỒN ĐỒNG DƯ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2014
Edited with the trial version of
Foxit Advanced PDF Editor
To remove this notice, visit:
www.foxitsoftware.com/shopping

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM CÔNG BIÊN
NGUỒN ĐỒNG DƯ
Chuyên ngành : Phương pháp toán sơ cấp
Mã số : 60460113
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đặng Huy Ruận
Hà nội – 2014

i
Mở đầu
Trong chương trình toán Trung học cơ sở, các bài toán về chia hết và chia
có dư phức tạp thường gây khó khăn cho học sinh khi trình bày cách giải và
giáo viên khi hướng dẫn học sinh. Chẳng hạn bài toán sau: “Có bao nhiêu số
tự nhiên nhỏ hơn 1000 chia cho 7 còn dư 3?”. Vì vậy, sử dụng kiến thức về
đồng dư mà luận văn đề cập đến đó là nguồn đồng dư sẽ giúp các em học sinh
và giáo viên có cái nhìn trực quan về bài toán và dễ dàng giải quyết nó. Đồng
thời, tác giả hy vọng luận văn sẽ là tài liệu hữu ích giúp các bạn sinh viên học
tốt môn “ Lý thuyết đồng dư” .
Luận văn sẽ trình bày một dạng đa đồ thị có hướng được gán nhãn. Đó là
nguồn.
Nguồn với tập nhãn gồm các số được gọi là nguồn sinh số.
Nguồn với tập nhãn gồm các số đồng dư được gọi là nguồn đồng dư.
Ngoài phần mở đầu, mục lục, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm ba
chương:
Chương I. Trình bày về một số khái niệm cơ bản cần sử dụng trong các
chương sau;
Chương II. Trình bày về nguồn đồng dư;
Chương III. Trình bày về nguồn đồng dư có nhiều tính chất.
Qua đây, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo GS.TS Đặng Huy
Ruận, người đã đưa ra đề tài và tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình
nghiên cứu. Đồng thời, tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong
khoa Toán- Cơ- Tin học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc

ii
gia Hà Nội đã tận tình dạy bảo trong quá trình học tập và tạo điều kiện tốt về
thủ tục hành chính để tác giả có thể hoàn thành luận văn này.
Do thời gian hạn hẹp và đề tài có một số nguồn giao khá phức tạp, nên
không thể tránh khỏi những sai sót. Tác giả rất mong được sự chỉ bảo tận tình
của thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn chỉnh hơn. Xin
chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày 12 tháng 11 năm 2014
Tác giả
Phạm Công Biên

iii
MỤC LỤC
Mục lục trang
Mở đầu i
Mục lục iii
Chương I: Một số khái niệm cơ bản…………………………………… . 1
§1 Tập xâu ký hiệu và một số phép toán………………………………... 1
§2 Đa đồ thị có hướng…………………………………………………... 9
§3 Nguồn sinh số………………………………………………………… 16
Chương II: Nguồn đồng dư…………………………………………….. 21
§1 Nguồn đồng dư một vòng đỉnh………………………………………. 21
§2 Nguồn đồng dư hai vòng đỉnh……………………………………….. 26
Chương III: Nguồn đồng dư có nhiều tính chất………………………… 35
§1 Thuật toán xây dựng nguồn giao…………………………………….. 35
§2 Một số nguồn minh họa……………………………………………… 39
Danh mục tài liệu tham khảo……………………………………………. 73

1
CHƯƠNG I.
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trong chương này trình bày một số khái niệm cơ bản cần thiết cho các chương
tiếp theo.
§1. TẬP XÂU KÝ HIỆU VÀ MỘT SỐ PHÉP TOÁN
I. Bảng chữ cái. Xâu ký hiệu. Tập xâu ký hiệu.
1. Bảng chữ cái.
Tập ∑ ≠  gồm hữu hạn hoặc vô hạn các đối tượng được gọi là bảng
chữ cái (hay tự điển). Mỗi phần tử a ∑ được gọi là ký hiệu hoặc chữ cái
(thuộc bảng chữ cái ∑).
Ví dụ:
P= 
0,1 là bảng chữ cái nhị phân.
Q= 
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 là bảng chữ cái thập phân.
R= 
, , , ,
 là bảng chữ cái gồm: Hình tam giác, hình vuông, hình tròn,
hình chữ nhật, hình thoi.
2. Xâu ký hiệu.
Giả sử có bảng chữ cái ∑=  
1 2 n
a ,a ,...,a
Dãy α gồm các ký hiệu thuộc bảng chữ cái ∑
α= 1 2 s t s
i i i i i
a a ...a ...a ,a (1 s t)

   được gọi là một xâu ký hiệu hay một xâu
trên bảng chữ cái ∑.

2
Tổng số vị trí của tất cả các ký hiệu xuất hiện trong α được gọi là độ dài
của xâu α và ký hiệu bằng  .
Xâu có độ dài bằng 0 (tức xâu không chứa một ký hiệu nào) được gọi là
xâu rỗng hay xâu trống đồng thời được ký hiệu bằng  hoặc .
Xâu rỗng là xâu thuộc bất kỳ bảng chữ cái nào.
Dễ dàng thấy rằng: Nếu α là xâu thuộc bảng chữ cái ∑, thì nó cũng là xâu
trên bảng chữ cái tùy ý  chứa ∑.
Ví dụ: β= 101011 là xâu trên bảng chữ cái nhị phân P= 
0,1 và  = 6,
còn  = 1223233 là xâu trên bảng chữ cái S=  
1,2,3 và  =7
Các xâu β,  đều là các xâu trên bảng chữ cái thập phân.
Tập gồm tất cả các xâu trên bảng chữ cái ∑ được ký hiệu bằng ∑*
, còn tập
gồm tất cả các xâu khác rỗng trên bảng chữ cái ∑ được ký hiệu bằng ∑+
. Dễ
dàng thấy rằng ∑+
= ∑*

3. Tập xâu ký hiệu.
Giả sử có bảng chữ cái ∑.
Mỗi tập con A  ∑*
được gọi là một tập xâu ký hiệu trên bảng chữ cái ∑
(nếu ∑ là bảng chữ cái số và các xâu ký hiệu thuộc A đều là các số, thì A
còn được gọi là tập số trên ∑).
Tập  được gọi là tập xâu trống. Tập xâu trống là tập xâu trên bất kỳ
bảng chữ cái nào. Hiển nhiên rằng tập xâu trống khác với tập xâu chỉ gồm
xâu rỗng.
Ví dụ:
L= { ,1,0,10,011 } là tập xâu trên bảng chữ cái nhị phân P= 
0,1 , còn
L1= {a,bc,bac} là tập xâu trên bảng chữ cái ∑={a,b,c}.

3
4. Tích ghép.
Đây là phép toán thực hiện trên xâu ký hiệu.
Định nghĩa. Tích ghép của các xâu không rỗng α= a1a2…am và
β=b1b2…bn là xâu  = c1c2…cm+n, trong đó c1= a1, c2= a2 ,…, cm= am ,
cm+1= b1, cm+2= b2,…, cm+n= bn.
Ngoài ra, đối với xâu tùy ý α tích ghép của α với xâu rỗng  bằng tích
ghép của  với α và bằng α.
Dễ dàng thấy rằng, tích ghép có tính chất kết hợp, song nó chỉ giao hoán
khi các xâu trên bảng chữ cái một ký hiệu.
Ta viết αn
thay cho cách viết αα…α(n lần) và quy ước rằng α1
= α, còn α0
là xâu rỗng.
Ví dụ 1: Cho các xâu α= ab, β= cde, µ= 543,  = 21. Khi đó, α.β= αβ=
abcde, β.α= βα= cdeab, α.µ= αµ= ab543, µ.  = 54321.
Nếu đối với các xâu µ,α,β,γ trên bảng chữ cái ∑, mà µ= αβγ thì xâu α*β*γ
với ký hiệu * không thuộc ∑ được gọi là một vị trí của xâu β trong xâu µ.
Xâu β được gọi là một xâu con trong xâu µ (hay của xâu µ), nếu tồn tại ít
nhất một vị trí của β trong µ.
Nếu α=  , tức µ= βγ, thì xâu β còn được gọi là phần đầu. Còn nếu γ= 
tức là µ= αβ thì xâu β được gọi là phần cuối của xâu µ.
Khi β=  , ta có µ= α γ=  µ= µ , nên xâu rỗng là xâu con, là phần
đầu, phần đuôi của bất kỳ xâu nào và được gọi là xâu con tầm thường.
Trong trường hợp độ dài của xâu β= 1, tức là nó gồm một ký hiệu. Chẳng
hạn β= b, b thuộc ∑, thì *b* được gọi là vị trí của ký hiệu b trong xâu µ.
Đôi khi vị trí của ký hiệu còn được gọi là điểm.
Người ta dùng la(µ) để chỉ số vị trí của ký hiệu a trong xâu µ.

4
Nếu α= t1*at2*, β= s1*bs2* là các điểm của cùng một xâu µ= t1at2= s1bs2.
Và 1
t < 1
s , thì ta viết α< β, đồng thời nói rằng α nằm (hoặc được đặt) bên
trái β, còn β nằm bên phải α.
Nếu α< β< γ, thì ta nói rằng β nằm giữa α và γ. Đối với hai điểm tùy ý α,
β của xâu µ, mà α≤ β, tập hợp các điểm δ thỏa mãn bất đẳng thức α≤ δ≤ β
được gọi là một đoạn của xâu µ và được ký hiệu bằng [α, β], còn tập hợp
các điểm mà α< δ< β được gọi là một khoảng của xâu µ và được ký hiệu
bằng (α, β).
Đôi khi chúng ta cũng cần những khoảng đặc biệt (-, α) và (α, -) là các tập
hợp điểm thỏa mãn bất đẳng thức δ< α và α> δ.
Khoảng khác với đoạn ở chỗ nó có thể rỗng.
Ví dụ 2: Xâu µ= abcbcb chứa 2 vị trí của xâu bcb: a*bcb*cb và
abc*bcb*, một vị trí của ký hiệu a: *a*bcbcb, 7 vị trí của xâu rỗng :
**abcbcb, a**bcbcb, ab**cbcb, abc**bcb, abcb**cb, abcbc**b, abcbcb**.
Nếu ký hiệu các vị trí của chữ cái trong xâu µ bằng α, β, δ, thì α< β< δ.
Các đoạn [α, β] và [β, δ] tương ứng với hai vị trí khác nhau của cùng xâu
con bcb.
II. Các phép toán trên các tập xâu ký hiệu.
Trên các tập xâu ký hiệu, ngoài các phép toán của lý thuyết tập hợp như:
phép hợp, phép giao, phép lấy phần bù. Còn có các phép toán đặc thù như: tích
ghép, lặp.
Giả sử L1, L2, L3 là các tập xâu ký hiệu trên bảng chữ cái ∑.
A. Phép hợp.
1. Định nghĩa.

5
Tập xâu ký hiệu {x ∑*
/ x L1 hoặc x  L2} được gọi là hợp của các
tập xâu ký hiệu L1 và L2, đồng thời được ký hiệu bằng L1  L2 hoặc
L1  L2
Ví dụ:
Cho các tập xâu ký hiệu L1= { , a, ab, bc}, L2= {a,b,ca,ab,cb}. Khi đó:
L1  L2= { , a, b, ab, bc, ca, cb}.
2. Tính chất.
a. Giao hoán, nghĩa là L1  L2= L2  L1
b. Kết hợp, nghĩa là (L1  L2) L3= L1  (L2  L3)
c. L  =  L= L
d. L ∑*
= ∑*
với mọi L  ∑*
B. Phép giao.
1. Định nghĩa:
Tập xâu ký hiệu {x ∑*
/ x L1 và x  L2} được gọi là giao của các
tập xâu ký hiệu L1 và L2, đồng thời ký hiệu bằng L1∩ L2 hoặc
L1  L2
Ví dụ:
Với L1, L2 được cho bởi ví dụ trên có giao là L1∩L2 = {a, ab}.
2. Tính chất:
a. Giao hoán, nghĩa là L1∩ L2=L2∩ L1
b. Kết hợp, nghĩa là (L1∩ L2)∩ L3= L1∩ (L2∩ L3)
c. L∩ ∑*
= L với mọi L  ∑*
d. L∩ = ∩ L=  .

6
C. Phép lấy phần bù.
1. Định nghĩa.
Tập xâu ký hiệu {x∑*
/ x L} được gọi là tập xâu ký hiệu phần bù của
tập xâu ký hiệu L, đồng thời được ký hiệu bằng C∑L hoặc CL.
Ví dụ: Cho L= {a, bc}. Khi đó: CL= {x ∑*
/ x≠ a, x≠ bc}.
2. Tính chất:
a. CL{ }= ∑+
, CL(∑+
)={ }
b. CL( )= ∑*
, CL(∑*
)=
c. Hệ thức De Morgan: L1∩ L2= C(CL1  CL2)
D. Phép tích ghép.
1. Định nghĩa:
Tập xâu ký hiệu {x ∑*
/ y L1, y L2, x= y.z= yz} được gọi là
tích ghép của các tập xâu ký hiệu L1 và L2, đồng thời ký hiệu bằng L1.L2
hoặc L1L2.
Đối với tích ghép L.L…L(n lần) ta viết dưới dạng thu gọn Ln
với quy
ước: L1
= L và L0
= { }
Ví dụ 1: Cho các tập xâu ký hiệu L1= { , a, bc, cab}, L2= {b, ca}. Khi
đó, L1.L2= {b, ca, ab, aca, bcb, bcca, cabb, cabca}.
L2.L1= {b, ca, ba, caa, bbc, cabc, bcab, cacab}.
Quy ước rằng: Nếu xâu rỗng xuất hiện trên tập số, thì nó được gọi là
số rỗng.
Ví dụ 2: Cho các tập số S1= { , 1, 2, 4}, S2= {2, 3, 5}. Khi đó, S1.S2=
{2, 3, 5, 12, 13, 15, 22, 23, 25, 42, 43, 45}.
S2.S1= { 2, 21, 22, 24, 3, 31, 32, 34, 5, 51, 52, 54}.

7
2. Tính chất.
a. Không giao hoán, tức là: L1.L2≠ L2.L1
b. Kết hợp, tức là: (L1.L2).L3= L1.(L2.L3)
c. L.  = .L= 
d. L. { }= { }.L= L.
E. Phép lặp.
1. Định nghĩa.
Hợp vô hạn các tập xâu ký hiệu: { } L L.L … L.L…L …
= i
i 0
L


được gọi là lặp của tập xâu ký hiệu L, đồng thời được ký hiệu bằng L*
,
còn hợp vô hạn i
i 1
L


được gọi là lặp cắt của tập xâu ký hiệu L, đồng thời
được ký hiệu bằng L+
.
Ví dụ 1. Cho tập xâu ký hiệu L= {a, b, bc, cba}. Khi đó: L*
= { } L
 L.L … L.L…L …= { } {a, b, bc, cba} {aa, ab, abc, acba,
ba, bb, bbc, bcba, bca, bcb, bcbc, bccba, cbaa, cbab, cbabc, cbacba} …
= { , a, b, bc, cba, aa, ab, abc, acba, ba, bb, bbc, bcba, bca, bcb, bcbc,
bccba, cbaa, cbab, cbabc, cbacba, …}.
L+
= L L.L … L.L…L …= {a, b, bc, cba, aa, , ab, abc, acba, ba,
bb, bbc, bcba, bca, bcb, bcbc, bccba, cbaa, cbab, cbabc, cbacba, …}.
Từ định nghĩa ta thấy rằng: Dù tập L có chứa xâu rỗng hay không thì
lặp L*
vẫn chứa xâu rỗng.

8
Ví dụ 2. Cho tập số nguyên dương S= {1, 3, 8, 12}. Khi đó,
S*
= { } S S.S S.S.S …
={ } {1, 3, 8, 12} {11, 13, 18, 112, 31, 33, 38, 312, 81, 83, 88,
812, 121, 123, 128, 1212} … = { , 1, 3, 8, 12, 11, 13, 18, 112, 31, 33,
38, 312, 81, 83, 88, 812, 121, 123, 128, 1212, 111, 113, 118, 1112, 131,
138, 1312, 181, 183, 188, 1812, 1121, 1123, 1128, 11212, 311, 313, 318,
3112, 331, 333, 338, 3312, 381, 383, 388, 3812, 3121, 3123, 3128,
31212, 811, 813, 818, 8112, 831, 833, 838, 8312, 881, 883, 888, 8121,
8123, 8128, 81212, 1211, 1213, 1218, 12112, 1231, 1233, 1238, 12312,
1281, 1283, 1288, 12812, 12121, 12123, 12128, 121212 } …
2. Tính chất.
a. (L*
)*
= L*
b. ( )*
= { }
c. ( )*
={ }    .  …= { }
d. ( )+
=    .  …=  .

9
§2. ĐA ĐỒ THỊ CÓ HƯỚNG
I. Định nghĩa.
1. Định nghĩa.
Trên mặt phẳng hay trong không gian lấy n điểm khác nhau, được ký hiệu
bằng x1, x2, …, xn.
Giữa một số cặp điểm (có thể trùng nhau ) được nối bằng các đoạn thẳng hoặc
đoạn cong được định hướng (có thể theo chiều khác nhau ).
Người ta gọi hình nhận được là một đa đồ thị có hướng (có thể có khuyên),
đồng thời ký hiệu bằng G. Các điểm xi (1≤ i≤ n) đã chọn được gọi là các đỉnh.
Các đoạn thẳng và đoạn cong đã nối được gọi là các cung của đồ thị G. Nếu
cung có hai đầu trùng nhau, thì nó còn được gọi là một khuyên của đồ thị G.
Nếu cung u xuất phát từ đỉnh xi và đi tới đỉnh xj, thì xi được gọi là đỉnh đầu,
còn xj được gọi là đỉnh cuối của cung u.
Nếu cung v có hai đầu đều là xk thì nó được gọi là một khuyên tại đỉnh xk
Để cho gọn trong các phần tiếp theo ta sẽ gọi đa đồ thị có hướng là đồ thị.
xi xJ
(u)
xk
(v)

10
2 .Đường trên đồ thị.
Dãy cung 1 2 s s 1 t
i i ... i i i
u u u u ...u

với đỉnh đầu của 1
i
u là a, đỉnh cuối của t
i
u là b và
 s (1≤ s≤ t- 1) đều có đỉnh cuối của cung s
i
u trùng với đỉnh đầu của cung s 1
i
u 
được gọi là một đường hay một đường đi trên đồ thị G, đồng thời được ký hiệu
bằng d. Đỉnh a được gọi là đỉnh đầu, còn đỉnh b được gọi là đỉnh cuối của đường
d.
Người ta còn nói rằng đường d đi từ đỉnh a đến đỉnh b.
d:
…
Đường d được gọi là đường sơ cấp nếu nó đi qua mỗi đỉnh của đồ thị G không
quá một lần.
Đường d được gọi là đường đơn nếu nó đi qua mỗi cung của đồ thị G không
quá một lần.
II. Đồ thị được gán nhãn.
1. Định nghĩa.
Đồ thị G được gọi là đồ thị được gán nhãn ở cung, hay đồ thị được gán nhãn
trên bảng chữ cái ∑, nếu có một phép đặt tương úng mỗi cung u của G với một
ký hiệu c thuộc ∑ (trên cung u ghi ký hiệu c).
a b
( ) ( )

11
Người ta còn nói rằng: Cung u được gán nhãn bằng ( thay bởi) ký hiệu c. Ký
hiệu c được gọi là nhãn của cung u.
2. Nhãn của đường.
Giả sử d 1 2 s s 1 t
i i ... i i i
u u u u ...u

là một đường xuất phát từ đỉnh a và đi tới đỉnh b
trên đồ thị G và  s (1≤ s≤ t) cung s
i
u có nhãn là s
i
c . Khi đó dãy ký hiệu
1 2 s s 1 t
i i ... i i i
c c c c ...c

được gọi là nhãn của đường d, đồng thời được ký hiệu bằng d
…
1 s t
i i i
d c ...c ...c .

Tập gồm nhãn của tất cả các đường xuất phát từ đỉnh a và đi tới đỉnh b trong đồ
thị G được ký hiệu bằng NG(a, b).
Ví dụ:
Cho bảng chữ cái thập phân N= {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} và G là đồ thị được
gán nhãn bằng các chữ số thập phân.
a bb
( ) ( )
xi xj
(u)
c

12
G:
Hãy xác định tập nhãn của tất cả các đường xuất phát từ đỉnh b và đi tới đỉnh e,
tức là xác định NG(b, e)?
Từ đỉnh b sang đỉnh e có các đường kèm theo nhãn tương ứng sau đây:
d1= (b) u9 u10 (e), 1
d = 6 9
d2= (b) u8 (e), 2
d = 5
d3= (b) u4 u7 u10 (e), 3
d = 7 0 9
d4= (b) u4 u6 (e), 4
d = 7 3
d5= (b) u4 u5 (e), 5
d = 7 2
Bởi vậy,
NG(b, e)= {6 9, 5, 7 0 9, 7 3, 7 2}
4
(u1)
(u2)
3
(u3)
1
6
(u9)
5
(u8)
7
(u4)
3
(u6)
(u7)
0
9 (u10)
(u5)
2
a
b
c
d
e

13
III. Nguồn.
1. Định nghĩa.
Nguồn trên bảng chữ cái ∑ là một đa đồ thị có hướng gán nhãn trên ∑ được
tách ra một đỉnh được gọi là đỉnh vào ( thường được ký hiệu bằng V và được đặt
trong khuyên tròn có mũi tên đi vào), một tập con các đỉnh được gọi là các đỉnh
kết ( thường được ký hiệu bằng F và mỗi đỉnh kết được đặt trong một ô hình chữ
nhật).
2. Tập nhãn của nguồn.
Giả sử nguồn I có đỉnh vào là V, tập đỉnh kết là F. Khi đó, tập gồm nhãn của
tất cả các đường xuất phát từ đỉnh vào V và đi tới các đỉnh kết, tức tập
I
u F
N (V,u)

được gọi là tập nhãn của nguồn I hoặc tập nhãn được sinh bởi
nguồn I, đồng thời ký hiệu bằng N(I), tức là:
N(I)= I
u F
N (V,u)

Ví dụ: Cho nguồn I trên bảng chữ cái thập phân N= {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
có dạng sau:
3

14
I:
Để có tập nhãn của nguồn I cần xác định tất cả các đường xuất phát từ đỉnh vào
V, đi tới các đỉnh kết d và f kèm theo nhãn của chúng.
Các đường xuất phát từ đỉnh vào V và đi tới đỉnh d là:
d1= u1 u6, 1
d = 2 3
d2= u1 u4 u8, 2
d = 2 0 5
d3= u2 u8, 3
d = 5 5
d4= u3 u5 u8, 4
d = 7 4 5
Các đường xuất phát từ đỉnh vào V và đi tới đỉnh f là:
d5= u1 u6 u16, 5
d = 2 3 0
d6= u1 u6 u14 u15, 6
d = 2 3 9 1
d7= u1 u7 u15, 7
d = 2 2 1
1
2
5
0
4
4
5
5
6
8 7
9
0
u1
u2
u4
u5
u6
u7 u8
u9
u10 u11
u12
u13
u14
u15
u16
d
f
a
b e
c
V

15
d8= u1 u4 u8 u16, 8
d = 2 0 5 0
d9= u1 u4 u8 u14 u15, 9
d = 2 0 5 9 1
d10= u1 u4 u9 u15, 10
d = 2 0 6 1
d11= u1 u4 u10, 11
d = 2 0 8
d12= u2 u8 u16, 12
d = 5 5 0
d13= u2 u8 u14 u15, 13
d = 5 5 9 1
d14= u2 u9 u15, 14
d = 5 6 1
d15= u2 u10, 15
d = 5 8
d16= u3 u5 u8 u16, 16
d = 7 4 5 0
d17= u3 u5 u8 u14 u15, 17
d = 7 4 5 9 1
d18= u3 u5 u9 u15, 18
d = 7 4 6 1
d19= u3 u5 u10, 19
d = 7 4 8
d20= u3 u11 u15, 20
d = 7 7 1
d21= u3 u12, 21
d = 7 4
d22= u3 u13, 22
d = 7 5
Vậy ta có tập nhãn của nguồn I cần xác định là:

16
N(I)= { 2 3, 2 0 5, 5 5, 7 4 5, 2 3 0, 2 3 9 1, 2 2 1, 2 0 5 0, 2 0 5 9 1, 2 0 6 1, 2 0
8, 5 5 0, 5 5 9 1, 5 6 1, 5 8, 7 4 5 9 1, 7 4 6 1, 7 4 8, 7 7 1, 7 4, 7 5}.
Nguồn với tập nhãn là tập số được gọi là nguồn sinh số. Nguồn với tập nhãn là
tập số đồng dư được gọi là nguồn đồng dư.
§3.NGUỒN SINH SỐ
Trong bài này sẽ xây dựng nguồn sinh một số tập số có cấu trúc đặc thù để vào
chương cuối cùng.
Nội dung của bài gồm hai phần:
i. Phần thứ nhất trình bày thuật toán xây dựng nguồn sinh số.
ii. Phần thứ hai xây dựng nguồn sinh các tập số.
 Tập số tự nhiên N= {0, 1, 2, 3, 4, 5, …}
 Tập số nguyên dương N+
= {1, 2, 3, 4, 5, …}
 Tập số chẵn không âm Nc= {0, 2, 4, 6, …}
 Tập số lẻ dương Nl= {1, 3, 5, 7, …}
 Tập số nguyên dương chỉ chứa đúng một chữ số a {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8, 9}
 Tập số nguyên dương bắt đầu bằng chữ số b {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
 Tập số nguyên không âm kết thúc bằng chữ số c {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9}

17
 Tập số nguyên dương có chứa đúng k chữ số d {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9}.
A.Thuật toán xây dựng nguồn sinh số
Nguồn trên bảng chữ cái ∑ được xây dựng bằng quy nạp như sau:
I. Cơ sở quy nạp:
1.Nguồn I sinh xâu rỗng (số rỗng)  là một cung rỗng.
I
N(I)= { }
2.Nguồn I sinh ký hiệu a ∑ là một cung có nhãn ký hiệu a.
I
N(I)= {a}
II. Quy nạp.
Giả sử đã có nguồn I1 sinh tập xâu ký hiệu N(I1)  ∑*
, nguồn I2 sinh
tập xâu ký hiệu N(I2)  ∑*
Khi đó:
a

18
1. Để có nguồn I sinh tập xâu (N(I1))*
, từ mỗi đỉnh kết của nguồn I1,
kẻ một cung rỗng đi tới đỉnh vào của nguồn I1 (trong trường hợp có
thể ta đồng nhất các đỉnh kết với đỉnh vào của I1) và thừa nhận đỉnh
vào của I1 là đỉnh vào đồng thời là đỉnh kết của nguồn I. Khi đó, ta
được:
N(I)= (N(I1))*
Để có nguồn I’ sinh tập xâu (N(I1))+
ta xây dựng tương tự như
nguồn I, song chỉ thừa nhận đỉnh vào của nguồn I1 là đỉnh vào của
nguồn I’, còn đỉnh kết của I’là các đỉnh kết của nguồn I1. Khi đó, ta
được:
N(I’)= (N(I1))+
2. Để có nguồn I sinh tập xâu N(I1)  N(I2) ta thêm vào một đỉnh
mới thừa nhận đỉnh này là đỉnh vào của nguồn I, đồng thời từ đỉnh
mới thêm kẻ các cung rỗng đi tới đỉnh vào của I1 và I2 (Nếu có thể
ta đồng nhất đỉnh vào của I1, I2 và công nhận là đỉnh vào của nguồn
I ), đồng thời thừa nhận các đỉnh kết của I1 và I2 là đỉnh kết của
nguồn I. Khi đó ta được:
N(I)= N(I1) N(I2)
3. Để có nguồn I sinh tập xâu N(I1).N(I2) từ mỗi đỉnh kết của nguồn
I1 kẻ một cung rỗng đi tới đỉnh vào của nguồn I2 (trong trường hợp
có thể ta đồng nhất các đỉnh kết của nguồn I1 với đỉnh vào của
nguồn I2) và thừa nhận đỉnh vào của nguồn I1 là đỉnh vào của nguồn
I, các đỉnh kết của nguồn I2 là đỉnh kết của nguồn I.

19
B. Xây dựng một số nguồn sinh số
1. Nguồn sinh tập số tự nhiên N= {0, 1, 2, 3, 4, 5, …}
Để dễ nhìn, ta vẽ dạng thu gọn bằng cách khi có nhiều cung cùng đỉnh đầu và
đỉnh cuối, ta chỉ để lại một cung đồng thời ghi nhãn của tất cả các cung còn lại
lên cung này.
Chẳng hạn nguồn:
Có dạng thu gọn sau:
Như vậy, nguồn I sinh tất cả các số tự nhiên có dạng thu gọn như sau:
V
0
1
5
3
4
2
6
7
8
9
V
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
V
1 2 3 4 5 6 7 8 9

20
N(I)= {0, 1, 2, …}
2. Nguồn sinh tập số nguyên dương N+
= {1, 2, 3, 4, …}
Nguồn I+
sinh tập số nguyên dương có dạng sau:
N(I+
)= {1, 2, 3, …}
3. Nguồn sinh tập số chẵn không âm Nc= {0, 2, 4, …}
N(Ic)= {2k/ k N}
4. Nguồn sinh tập số lẻ dương Nl= {1, 3, 5,…}
N(Il)= {2k + 1/ k N}
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1
…
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1
…
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1
…
9

21
CHƯƠNG II.
NGUỒN ĐỒNG DƯ
Với số nguyên dương m ≥ 3 tùy ý trong chương này sẽ xây dựng nguồn sinh
tập số tự nhiên đồng dư với số nguyên k tùy ý (0≤ k≤ m- 1) theo module m.
Khi m≥ 6 nguồn đồng dư khá phức tạp nên tùy thuộc vào module m mà chia
thành hai dạng sau:
Với 3 ≤ m< 6 xây dựng nguồn đồng dư một vòng đỉnh.
Với m ≥ 6 xây dựng nguồn đồng dư gồm hai vòng đỉnh.
Nguồn đồng dư với k theo module m được ký hiệu bằng k
m
I
§1. NGUỒN ĐỒNG DƯ MỘT VÒNG ĐỈNH
Giả sử m là số nguyên dương tùy ý với 3 ≤ m< 6 và k là số nguyên không âm
tùy ý 0≤ k≤ m- 1. Nguồn đồng dư k
m
I được xây dựng trên cơ sở thuật toán chia có
dư Euclide.
I. Thuật toán xây dựng nguồn đồng dư một vòng đỉnh.
Để có nguồn cần xác định đỉnh và cung, nên gồm có hai bước:

22
Bước 1: Xác định đỉnh.
Vẽ một đường tròn, sau đó xác định đỉnh:
Đỉnh vào: Lấy tâm đường tròn làm đỉnh vào, ký hiệu bằng chữ V và đặt
trong khuyên tròn có mũi tên đi vào.
Đỉnh trong: Trên đường tròn lấy m điểm làm đỉnh trong và ghi lần lượt
các số dư từ 0 đến m- 1. Đỉnh ghi số k là đỉnh kết nên được đặt trong ô hình chữ
nhật, các đỉnh còn lại đều được đặt trong khuyên tròn.
Bước 2: Xác định cung
Cung xuất phát từ đỉnh vào V: Từ đỉnh vào xuất phát 9 cung với nhãn
tương ứng là 1, 2, 3,…, 9. Cung nhãn t đi tới đỉnh r khi và chỉ khi t chia cho m có
số dư là r
Cung xuất phát từ đỉnh trong: Từ đỉnh trong k (0≤ k ≤ m- 1) tùy ý xuất
phát 10 cung với nhãn tương ứng là 0, 1, 2, …, 9. Cung nhãn t đi tới đỉnh s khi
và chỉ khi số kt chia cho m có số dư là s.
Nguồn k
m
I sẽ sinh tất cả các số nguyên không âm chia cho m có số dư
là k.
II. Một số nguồn minh họa.
1. Nguồn đồng dư với 1 theo module 3.

23
Nguồn 1
3
I sinh tất cả các số tự nhiên chia cho 3 còn dư 1
1
0 2
V
0 3 6 9
0 3 6 9
0 3 6 9
2 5 8
1 4 7

24
2. Nguồn đồng dư với 3 theo module 4.
3
2
0
1
V
0 4 8
0
4
8
0 4 8
0 4 8
3
7
3 7
2 6
2 6
1
5
9
1 5 9
15 9

25
3. Nguồn 0
5
I sinh tất cả các số nguyên dương chia hết cho 5
V
1
2
3
4
0
5
1 6
0 5
2
7
2 7
3
8
3
8
4 9
3 8

26
§2. NGUỒN ĐỒNG DƯ HAI VÒNG ĐỈNH
I. Thuật toán.
Với số nguyên dương tùy ý m ≥ 6 và với mọi số nguyên không âm k
(0 ≤k ≤ m- 1) để có nguồn sinh tất cả các số nguyên dương đồng dư với k theo
module m ta cần xác định đỉnh và cung, nên thuật toán xây dựng nguồn gồm hai
bước:
Bước 1: Xác định đỉnh.
Vẽ hai đường tròn đồng tâm nhỏ và lớn
Đỉnh vào. Lấy tâm của hai đường tròn trên làm đỉnh vào, ký hiệu bằng V và đặt
trong khuyên tròn có mũi tên đi vào.
Vòng đỉnh trong: Trên đường tròn nhỏ lấy m điểm tương ứng với m số dư:
0, 1, 2,…m-1. Dùng ngay các số dư này để ghi trên các điểm tương ứng. Đỉnh k
là đỉnh kết nên được đặt trong ô hình chữ nhật, các đỉnh còn lại được đặt trong
khuyên tròn.
Vòng đỉnh ngoài. Trên đường tròn lớn lấy m(m- 1) điểm tương ứng với vòng
gồm m(m- 1) vị trí của các số dư: 0, 1, 2, …, m- 2, m- 1, m- 2, …, 1, 0, 1, 2, …,
m-2, m- 1, …, m-1, m- 2, …, 2, 1. Dùng ngay vị trí của các số dư trên để ghi lên
các điểm tương ứng. Các điểm ghi số dư k là đỉnh kết nên được đặt trong ô hình
chữ nhật, các đỉnh còn lại được đặt trong khuyên tròn.
Bước 2: Xác định cung.

27
1. Cung xuất phát từ đỉnh vào.
Từ đỉnh vào V xuất phát chín cung với nhãn ương ứng là 1, 2, .., 9 và chỉ đi
đến các đỉnh thuộc vòng trong.
Cung nhãn t đi tới đỉnh r khi và chỉ khi chia t cho m có số dư là r.
2. Cung xuất phát từ các đỉnh vòng trong( tầng một)
Các cung xuất phát từ đỉnh thuộc vòng trong (tầng một) chỉ đi tới các đỉnh
thuộc vòng ngoài (tầng hai). Từ mỗi đỉnh r (0≤ r ≤ m- 1) thuộc vòng trong xuất
phát mười cung với nhãn tương ứng 0, 1, 2, …, 9.
Cung nhãn k đi tới đỉnh s khi và chỉ khi số rk chia cho m có dư là s.
II. Hướng dẫn sử dụng nguồn hai vòng đỉnh.
Để xác định số dư khi chia
1 2 1
S= a a ...a a ...a
t t n
i i i i i

cho m ta xuất phát từ đỉnh vào V đi theo cung nhãn 1
ai để đến một đỉnh thuộc
vòng trong (tầng một ), rồi đi tiếp theo cung nhãn 2
ai xuất phát từ đỉnh này để
đến, chẳng hạn, đỉnh r thuộc vòng ngoài (tầng hai ).
Sau đó “nhảy” ngay vào ( lên) đỉnh r thuộc vòng trong (tầng một ) mà đi tiếp
theo cung nhãn 3
ai …
Cứ tiếp tục đi và “nhảy” như vậy cho đến khi đi hết cung nhãn a n
i thì dừng lại.
Nhãn s của đỉnh ta dừng lại chính số dư nhận được khi chia S cho m.

28
Nguồn minh họa.
1. Hãy xây dựng nguồn 0
6
I sinh tất cả các số nguyên dương chia hết cho 6.
V
1
2
3
4
5
0
1
1
1
1
1
0
0
0
2
2
2
2
2
2
1
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
5
5
5
6
3
9
2
8
2
8
3
9
2
8

29
7
V
1
2
3
4
5
6
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1 1
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
1
8
2
9
2
9
3
7

30
8
V
1
2
3
4
5
6
7
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0 1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
4
5
6
7 6 5 4
4
5
6
6
6
6
6
6
7
7
7
4
4
4
4
5
3
5
5
5
5
4
3
6
3
2
2

35
CHƯƠNG III.
NGUỒN ĐỒNG DƯ CÓ NHIỀU TÍNH CHẤT
Trong chương III xây dựng nguồn đồng dư theo một module. Trong chương
này sẽ xây dựng nguồn đồng dư có nhiều tính chất, chẳng hạn nguồn đồng dư
theo nhiều module hoặc ngoài tính chất đồng dư, tập số sinh bởi nguồn còn có
các tính chất khác như độ dài, có cấu trúc đặc biệt… Bởi vậy, để thực hiện
chương IV ngoài kiến thức xây dựng nguồn đồng dư, nguồn sinh số ta cần làm
quen với thuật toán xây dựng nguồn giao.
§1. THUẬT TOÁN XÂY DỰNG NGUỒN GIAO
Giả sử có n nguồn I1, I2, …, In. Nguồn Ii (1≤ i≤ n ) có đỉnh vào Vi, tập đỉnh
trong Xi, tập đỉnh kết Fi và sinh ra tập số N(Ii) có tính chất ti.
Để được nguồn sinh tập số có đầy đủ n tính chất t1, t2, …, ti, …, tn cần xây
dựng nguồn giao I của n nguồn I1, I2, …, Ii, …, In.
Để có nguồn giao I của n nguồn I1, I2, …, Ii, …, In cần xác định đỉnh và cung.
I. Đỉnh
1. Đỉnh vào
Lấy một điểm trên đó ghi bộ V= (V1, V2, …, Vi, …, Vn) gồm đỉnh vào của các
nguồn thành phần I1, I2, …, Ii, …, In làm đỉnh vào của nguồn giao I.
2. Tập đỉnh trong
Tải bản FULL (73 trang): https://bit.ly/3KcRKbN
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

36
Lấy│X│=│X1X2… Xi…Xn│điểm tương ứng với các phần tử thuộc
tập X= X1X2… Xi…Xn và ghi các phần tử tương ứng trên các điểm này
làm các đỉnh trong của nguồn I.
3.Tập đỉnh kết
Tập điểm tương ứng với các phần tử thuộc tập F= F1 F2 … Fi … Fn
được thừa nhận là tập đỉnh kết của nguồn I.
Đối với nguồn giao ít đỉnh ta xây dựng dạng một vòng đỉnh, còn khi nguồn
gồm nhiều đỉnh ta xây dựng dạng hai vòng đỉnh. Thậm chí khi có quá nhiều đỉnh
tầng đỉnh thứ nhất còn được phân nhóm và xây dựng các bản nguồn theo từng
nhóm.
Nguồn giao gồm hai vòng đỉnh
Để dễ nhìn đối với nguồn giao gồm quá nhiều đỉnh và cung, ta sẽ xây dựng
nguồn giao gồm hai vòng đỉnh.
Giả sử có s nguồn I1, I2, …, Is. Nguồn Ii (1 ≤ i ≤ s) có đỉnh vào là Vi , tập đỉnh
trong là Xi. Để xây dựng nguồn giao của s nguồn này trước hết ta vẽ đường tròn
lớn và đường tròn nhỏ (hoặc elip lớn và elip nhỏ) đồng tâm, sau đó xác định đỉnh
và cung:
1. Đỉnh
Tải bản FULL (73 trang): https://bit.ly/3KcRKbN
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

37
a. Đỉnh vào: Ta lấy tâm của hai đường tròn hoặc tâm của hai elip làm
đỉnh vào của nguồn và ký hiệu bằng V= (V1,V2, …Vs)
b. Đỉnh trên đường tròn nhỏ (elip nhỏ): Trên đường tròn nhỏ (elip nhỏ)
lấy X điểm tương ứng với các phần tử thuộc tập X= X1 X2 .. Xs ,
đồng thời lấy ngay các phần tử của tập X để ghi lên các điểm tương
ứng.
c. Đỉnh trên đường tròn lớn (elip lớn): Với mỗi đỉnh t= (t1, t2, ..., ts) thuộc
đường tròn nhỏ và với mọi a (0 ≤ a ≤ 9), trên đường tròn lớn đỉnh
e= (e1, e2, …, es) được xác định khi và chỉ khi với mọi i (i 1,s
 ) trên
nguồn thành phần Ii, từ đỉnh ti sang đỉnh ei có cung nhãn a, tức là:
Đỉnh kết được đặt trong ô hình chữ nhật, các đỉnh còn lại được đặt trong
khuyên tròn.
2. Cung
a. Cung xuất phát từ đỉnh vào.
Với mọi chữ số a {1, 2,…, 8, 9}
Từ đỉnh vào V= (V1,V2, …Vs) sang đỉnh t= (t1, t2, ..., ts) thuộc đường tròn nhỏ,
có cung nhãn a
ti ei
a
V= (V1,V2, …Vs) t= (t1, t2, ..., ts)
a
6732204

Nguồn đồng dư.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nguồn đồng dư.pdf

Similar to Nguồn đồng dư.pdf (20)

More from jackjohn45

More from jackjohn45 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (12)

Nguồn đồng dư.pdf