Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Diskrétní matematika

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 470-2301/05
Zkratka DIM
Název předmětu česky Diskrétní matematika
Název předmětu anglicky Discrete Mathematics
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra aplikované matematiky
Garant předmětu doc. Mgr. Petr Kovář, Ph.D.

Subject syllabus

Přednášky a cvičení:

Část I - Úvod do diskrétní matematiky

Zaměření a cíle diskrétní matematiky.
Výpočetní metody: Kombinatorické výběry, jejich aplikace. Dirichletův princip.
Geometrická a aritmetická posloupnost. Princip inkluze a exkluze, binomická věta a jejich využití.
Konečná pravděpodobnost: Pojem pravděpodobnosti, pravděpodobnostního prostoru a náhodného jevu. Náhodná čísla v počítači.
Rekurentní rovnice, jejich aplikace a příklady řešení.
Modulární aritmetika.
Algoritmické aspekty: implementace diskrétních struktur. Algoritmy generování a procházení všech základních kombinatorických výběrů.

Část II - Úvod do teorie grafů

Pojem grafu, jeho souvislost s relacemi. Podgrafy, isomorfizmus, stupně vrcholů. Metody zadání grafu, orientované grafy.
Pojem souvislosti grafu, algoritmy procházení struktury grafu do hloubky a do šířky. Vyšší stupně souvislosti.
Eulerovské grafy - kreslení jedním tahem, využití, hamiltonovské grafy a jejich využití.
Vzdálenost v grafu, Dijkstrův algoritmus pro hledání nejkratší cesty.
Metrika grafu a její určení.
Stromy a jejich charakterizace, kořenové stromy, isomorfizmus stromů.
Kostra grafu, (počet koster), problém minimální kostry. Aplikace problému minimální kostry, klasické algoritmy.
Rovinné kreslení grafu, Eulerův vztah a jeho důsledky. Barvení grafů, bipartitní grafy a jejich rozeznávání.
Toky v sítích: definice a modelované problémy. Ford-Fulkersonův algoritmus pro nalezení největšího toku. Další využití algoritmu (párování a systém reprezentantů).

Literature

M.Kubesa, Základy diskrétní matematiky, elektronický učební text, 2011, on-line.
P.Kovář, Algoritmizace diskrétních struktur, elektronický učební text, 2016, on-line http://homel.vsb.cz/~kov16/files/algoritmizace_diskretnich_struktur.pdf
P.Kovář, Úvod do teorie grafů, elektronický učební text, 2011, on-line http://homel.vsb.cz/~kov16/files/uvod_do_teorie_grafu.pdf

Advised literature

P. Kovář, Řešené přı́klady k procvičenı́, cvičebnice, 2022, on-line http://homel.vsb.cz/~kov16/files/dim_priklady_resene.pdf
J.Matoušek, J.Nešetřil. Kapitoly z diskrétní matematiky, Karolinum Praha 2000.
(Konkrétně: Kapitoly 1,2 a část kapitoly 9 pro Část I přednášky. Kapitoly 3,4,5 pro Část II přednášky.)
P. Kovář: Lecture slides online http://homel.vsb.cz/~kov16/files/dim_kapitoly_all_en.pdf
P. Kovář, T. Kovářová: Solved exercises http://homel.vsb.cz/~kov16/files/dim_solved_exercises.pdf