К содержимому

Задание множества условием: фильтр для элементов

Как в учебнике

Запись $B:=\{x\in A\mid P(x)\}$ определяет множество тех элементов $A$, для которых предикат $P(x)$ истинен. Предикат — условие, получающее истинность после выбора аргумента. Вертикальную черту читают «такие, что»; вместо неё также используют двоеточие.

Множество $A$ задаёт область отбора, а условие решает, оставить ли конкретный элемент. Так $\{x\in\{2,4,6\}\mid x>2\}=\{4,6\}$. Результат — множество, поэтому повторов и порядка перечисления в нём нет. Запись не предписывает программу или порядок перебора.

Для любого объекта $y$ принадлежность результату равносильна двум условиям: $y\in A$ и истинности $P(y)$. Имя связанной переменной можно заменить: $\{x\in A\mid P(x)\}=\{t\in A\mid P(t)\}$ при согласованной замене обозначений. Менять само условие при такой замене нельзя. Если ни один элемент области не удовлетворяет условию, получается пустое множество; если удовлетворяют все, получается $A$. Оба случая являются обычными результатами отбора.

Определения и дальнейшее чтение: Mathematics for Computer Science.

На пальцах

Задание множества условием похоже на фильтр над содержимым указанного ящика: область задаёт кандидатов, а правило оставляет подходящих. Среди карандашей красный шар с соседнего стола в результат не попадёт, даже если цвет верный. Условие не создаёт новых элементов, поэтому результат включён в $A$; без названной области инвентаризация превращается в экспедицию. Перебор помогает представить конечный ящик, но сама запись не обещает завершения проверки всех кандидатов за конечное время.

Пример

Пример отбирает из учебного $A=\{2,4,6\}$ числа больше 2. Промежуточный результат растёт, но исходная область отбора не меняется.

Задание множества условием: фильтр для элементов

Проверка 2

Условие строгое: равенства недостаточно.

Шаг 1 из 3: Проверка 2

Все шаги текстом
  1. Проверка 2

    Условие строгое: равенства недостаточно.

    Состояние
    2исключён46
  2. Проверка 4

    Четвёрка проходит фильтр.

    Состояние
    2исключён4включён6
  3. Проверка 6

    Шестёрка тоже проходит; результат состоит из 4 и 6.

    Состояние
    2исключён4включён6включён

Двойка исключается из-за строгого сравнения, а не потому, что стоит первой. Четвёрка и шестёрка остаются, поскольку одновременно принадлежат исходному множеству и превышают 2. Например, число 5 тоже превышает 2, но его нет в $A$, поэтому добавлять его нельзя. Проверка результата требует обеих сторон условия: каждый оставленный элемент должен пройти фильтр, а каждый подходящий исходный элемент должен быть сохранён.

Дальше: Предикат.

Авторский текст этой бесплатной статьи опубликован по лицензии CC BY-NC-ND 4.0.

Предыдущая / следующая

Предыдущая
Мощность конечного множества: число элементов
Следующая
Объединение множеств
  • Принадлежность множеству

    Что утверждает запись элемента в множестве, почему порядок и повторы не важны и чем пустое множество отличается от множества с пустым элементом.

    Читать статью
    Теория множеств
  • Равенство множеств

    Как доказать равенство множеств через элементы или два включения и почему одинакового размера недостаточно.

    Читать статью
    Теория множеств
  • Включение множеств

    Как проверить, что одно множество целиком содержится в другом, и зачем отличать включение от принадлежности.

    Читать статью
    Теория множеств