橫看成嶺側(cè)成峰 遠(yuǎn)近高低各不同
2017/2/16誓竿,我站在一山腳下,此山名有二谈截,前為離筷屡,后為散涧偷,終年煙霧繚繞,山脈高聳入云速蕊,見不著邊際嫂丙,此時(shí)的我昂起頭,鼓起勇氣规哲,開始了我的登山之旅跟啤。
時(shí)光飛逝,1個(gè)月之后唉锌,我的體力略顯不濟(jì)隅肥,咬牙支撐,沒想到5天過后袄简,陡峭山坡突兀的一個(gè)曲折腥放,轉(zhuǎn)為輕松的平坦小道,道上有庭绿语,茶石皆俱秃症,可供人略作休息。就這樣吕粹,歷經(jīng)了5個(gè)月的時(shí)光种柑,我過了13座庭,翻了13座小丘匹耕,抵達(dá)了中途驛站聚请,此地人流絡(luò)繹不絕,衣食無缺稳其,我走進(jìn)一家名為"基礎(chǔ)"的客棧驶赏,決定好好休息一番,但此時(shí)的我既鞠,心下滿滿的疑問煤傍,此山為何如此詭異,先不說前面那13段曲折的道路嘱蛋,就連我當(dāng)時(shí)抬頭所望的山景患久,每一次都是大相徑庭,時(shí)而為上浑槽、下弦月蒋失,時(shí)而滿月,有時(shí)又像那巨樹昂然挺立桐玻,始終不成定像篙挽,與我之前所爬之"線性代數(shù)",迥然不同镊靴。
不識(shí)離散真面目 只緣身在此山中
我于客棧中左思右想铣卡,始終沒半點(diǎn)頭緒链韭,心情煩躁之下,我打開房門煮落,胡亂地向外走去敞峭。
不知走了多久,于我面前突然出現(xiàn)一塊白色大石蝉仇,石上有字 –『世間規(guī)律何處尋旋讹?無非大小也』,剎那間轿衔,我恍然大悟沉迹,是了是了,規(guī)律一事害驹,要不就是看到最廣鞭呕,要不就是分到最細(xì),13座庭中所見山景宛官,并非獨(dú)立葫松,我拿出紙筆,隨手畫下山景底洗,上下弦月與滿月交迭腋么,是為一面,挺拔古樹自成一格枷恕,是為另一面,折起紙谭胚,前后相接徐块,為山前后兩面,起身遠(yuǎn)看灾而,一為0胡控,一為1,組成此山旁趟。
何為離散
當(dāng)今的計(jì)算機(jī)科學(xué)昼激,仍是基于0與1的計(jì)算(仍未普及的量子計(jì)算機(jī)不列入其中),他并不是用0.1锡搜、0.001橙困、1/3...去紀(jì)錄事情,也就是說耕餐,整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)凡傅,是一個(gè)整數(shù)(0,1,2,3...)的運(yùn)算架構(gòu)。而在整個(gè)數(shù)學(xué)體系當(dāng)中肠缔,我們將它粗分為兩大類夏跷,一為連續(xù)哼转,一為不連續(xù),連續(xù)是微積分處理的那一塊槽华,這里不談壹蔓,而不連續(xù),指的就是離散數(shù)學(xué)所包括的部分猫态,英文名稱為discrete mathematics佣蓉,所以它的"離散"并不是說它東一塊、西一塊懂鸵,離離散散偏螺,而是指它是一個(gè)專門處理整數(shù)的數(shù)學(xué),為我們的計(jì)算機(jī)科學(xué)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)匆光。
離散數(shù)學(xué)當(dāng)中套像,我們可以將它粗淺的分為2類,分別是算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)终息,以及計(jì)算器設(shè)計(jì)夺巩。
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算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)
布爾代數(shù)
基于0、1這兩個(gè)整數(shù)周崭,我們額外賦予它們一些性質(zhì)與運(yùn)算柳譬,此情況下所組成的系統(tǒng)我們成為布爾代數(shù),這也就是我們?cè)趯懗绦驎r(shí)常承颍看到的boolean值美澳。
集合論
接著我們繼續(xù)往上發(fā)展,因?yàn)?摸航、1兩數(shù)的解釋力有限制跟,為了囊括跟表示世上更多的事情,我們引入了整數(shù)的概念酱虎,就是我們現(xiàn)在看到的0雨膨,1,2读串,3聊记,-1,-2??恢暖。但是排监,并不是每件事情都會(huì)用到所有的數(shù)字,為了對(duì)事情做出分類杰捂、運(yùn)算社露,數(shù)學(xué)家們引進(jìn)了集合論(交集、聯(lián)集?)琼娘,并對(duì)一些特別的分類進(jìn)行命名峭弟,最有名的即為質(zhì)數(shù)附鸽,而這造就了密碼學(xué)的基礎(chǔ)(RSA)。
關(guān)系,圖論
能夠區(qū)分事情之后瞒瘸,為了討論事情與事情間的性質(zhì)坷备、轉(zhuǎn)變與關(guān)聯(lián)性,我們引入了"關(guān)系"及"函數(shù)"情臭,在此基礎(chǔ)之上省撑,為了讓這些關(guān)系擁有更多的運(yùn)算性質(zhì)與更好的可視性,于是就有了圖論(graph)及樹(tree)俯在,而后更衍生出了許多著名的算法竟秫,像是最短距離算法、網(wǎng)絡(luò)傳輸算法等等跷乐,也有對(duì)于算法效率的相關(guān)證明肥败,像是排序算法的效率上限,此為運(yùn)籌學(xué)的基礎(chǔ)愕提。
排列組合
區(qū)分完事情之后馒稍,數(shù)學(xué)家們回歸了自己的老本行,著眼于數(shù)的計(jì)算浅侨,他們開始對(duì)到底有多少種可能的事情感興趣纽谒,于是乎之后有了排列組合、生成函數(shù)如输,以及之后的計(jì)數(shù)算法(像坡里亞計(jì)數(shù))鼓黔。
遞歸
最后,為了討論算法的效率不见、程序設(shè)計(jì)澳化,而有了遞歸。
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計(jì)算器設(shè)計(jì)
從古至今脖祈,如何去紀(jì)錄事件一直是一重要的事情肆捕,早期人們的結(jié)繩記事刷晋,到了現(xiàn)在方便迅速的computer memory,數(shù)學(xué)家們功不可沒盖高,而狀態(tài)機(jī)這一章,就是在描述計(jì)算器紀(jì)錄事情的幾種型態(tài)與方法眼虱。
若以身作船喻奥,欲渡那0與1交織的汪洋,離散數(shù)學(xué)就是那可靠的船帆捏悬、高效的馬達(dá)撞蚕,若無它,仍可渡海过牙,但略顯吃力甥厦,若有它纺铭,航行之時(shí)亦可欣賞美景,悠然自得刀疙。