集合中元素的个数公式-集合元素个数公式
集合这玩意儿,有时候看着挺高大上,像是个宏大的数学殿堂,但实际上走到哪哪都有点像生活里的琐事。
你想想,那不过是把一堆东西丢进一个大口袋里,不管里面有没有重复,要么是不是自己早就看过了。
不管是生物学、计算机科学,还是咱们日常的统计,集合论就是个通用的语言。它不讲哪位比哪位强,只讲“有多少个”。 说到具体如何算,别总想着去推导那些繁琐的公式,那忒累人了。大量时候,咱们就想知道到底是几。
比如你手里有一堆苹果,五个红色的,两个绿色的,那一共就是七个。
这就挺好办,把不同的局部加起来,不管它们长得像不像,只要标记不同就行。数学上这叫计数原理,核心就是互斥。你别管它们之间有没相关系,只要分成了几块,每一块独立地数,然后加总,就是总数。 举个例子,咱们打开一个一般/平平的随机数生成器,设定一个范围是 1 到 1000。
这时候你得先搞清楚,程序到底把哪些数字算进去了。有的代码会把 1 到 10 算进去,有的会把 100 到 200 算进去,有的就连可能连 10 到 100 也包含了。
这时候要是非要算总数,就得看这六个区间有没有重叠,有没有漏掉的。
要是有重叠,那就费事了,得想办法去重;要是没重叠,那直接加起来。
这实际上就是咱们日常里的“分类聊聊”变体。 再换个角度,咱们想想电影院的座位。假设这个电影院一共能坐两万人,可是排了四组。
第一组有 50 个,第二组也是 50 个,第三组和第四组每个也是 50 个。
这时候要是直接加,那就是 200 个。但要是你发现这组电影和那组电影是相关系的,比如第二组的电影是在第一组前面排的,第三组和第四组又是连在一起的,那咱们就得看这组电影是不是独立存有的。
要是不重叠,那就是 200 个;要是重叠了,比如第二组实际上包含了第一组的一局部,那总数就得往下调。
这就是集合里“去重”的意思。 实际上啊,集合论里最让人头疼的往往不是公式,而是那种“我认定漏了点啥”的感觉。
比如你手上有编号 1 到 100 的 100 张卡片。你问:“你手里有几张编号是偶数的卡片?”这时候你心里要过目一遍,去数 2、4、6……100。
这时候你会发现,实际上只要把每一组偶数加起来,就是总个数。你不需求知道奇数之间有啥联系,也不需求知道偶数里有没有重复编号。你只需求明确这 100 个是独立的,然后把偶数局部加总,剩下的就是总数。 还有一种情况,就是集合里除了已有的元素,还有无限的潜力。
比如你有个集合是 1 到 100 的自然数,这时候要是你持续往右边看,后面还有 101、102 就连无穷大,那这个集合的势就不只是是 100 了。
这时候就得定义“势”的概念。
有时候你看不到具体的数字,只能判断它是有限的还是无限的。
要是它是无限的,那它的个数就是无穷大;要是它是有限的,那就看具体的数字总和是多少。 在编程的时候,大家看到哈希表要么数组,往往只看到了里面存的数据,忘了这实际上是一个集合。
比如你存了几个值,你就知道有几个不同的值。
不管这个值重复存了三次,还是存了两次,集合里只记一个。
这时候就需求写一个判断函数,看看两个元素是不是“不一样”。
不同的情况下,集合的大小就是所有不同元素的数量。 再说说集合和图的关系吧。
有时候你画个图,告诉你这个集合里有三个元素,一个元素和另外两个相连,再一个元素和另外两个相连,还有一组四个元素互相都相连。
这时候你想知道这个集合到底有几个元素,你得先数清楚图里画了几条线。
要是两条线连的是同一个点,那就代表两个元素实际上只算一个。
这时候就得看线有没有交叉,有没有重合。
要是重合了,那元素的数量就得减去重合的局部。 实际上大量时候,不用管那些复杂的逻辑,只要你能从最好办的角度去理解。
比如你有一堆水果,苹果、香蕉、橘子、葡萄。
这时候你能够把它们分成四堆,每堆里面只有这一种水果,这样就有四个元素。
这时候你就知道这个集合的个数是 4,不管这些水果之间有没有味道上的关系,有没有产地上的联系,拿啥作为标准,只要它们分属不同的堆就行。 有些时候,咱们就连能够把一个集合看作是一个“篮子”。你往里扔一个球,不管它是不是已经在那儿了,它就变成篮子里的一个元素。你再扔一个,不管它是不是重复的,它还是篮子里的一个元素。
这时候篮子里的元素个数,就取决于你扔了多少个,并且只要没重复扔,数量就是扔的次数。 故此啊,计算集合的个数,归根结底就是看“有多少种不同的可能”。别去纠结那些复杂的运算,只要你能把东西分好类,把重复的去掉,剩下的加起来,就是答案。
有时候就连不需求具体的算式,只要有一个清楚的列表,要么一个明确的分类标准,你就能心算出总共有几个。 最终再聊聊一下,为啥有时候集合的个数看起来是个小数。
比如你在做调查,问你有多少人去过公园,结局有的人去了两次,有的人去了三次。
这时候要是你直接加起来,那数字可能会超过 100。但集合的个数不代表你去过这事的次数,只代表有多少种不同的人去过。
这时候你得把重复的剔除,只保留那些不同的身份。
这时候你心里想的可能是“我就认识 80 个人去过”,那就是集合的个数是 80,不是 110。 总而言之啊,集合论这东西,就像是一种直觉。当你看到一堆东西,你能一眼看出它包含了多少种不同的东西,那就是集合的个数。别被名字吓到了,它就是一堆东西的集合。
声明:演示网站所有内容,若无特殊说明或标注,均来源于网络转载,仅供学习交流使用,禁止商用。若本站侵犯了你的权益,可联系本站删除。
