dəstlər nəzəriyyəsifunksiyalarcəbrdiskret riyaziyyat
Tək-tək və Onto Funksiyaları
Hər iki termin iki çoxluq arasındakı elementlərin necə xəritələşdirildiyini təsvir etsə də, tənliyin müxtəlif tərəflərini əhatə edir. Tək-tək (injektiv) funksiyalar girişlərin unikallığına diqqət yetirir və heç bir iki yolun eyni təyinat yerinə aparmamasını təmin edir, (sürjektiv) funksiyalar isə bütün mümkün təyinat yerlərinə həqiqətən çatılmasını təmin edir.
Seçilmişlər
Təkbətək fərqliliyi təmin edir; onto isə tamlığı təmin edir.
Həm tək-tək, həm də üzərinə yönəlmiş funksiyaya bijeksiya deyilir.
Üfüqi Xətt Testi tək-tək funksiyaları bir baxışda müəyyən edir.
Onto funksiyaları diapazon və koddomenin eyni olmasını tələb edir.
Tək-tək (İnyeksiya) nədir?
Hər unikal girişin fərqli, unikal bir çıxış yaratdığı xəritələşdirmə.
Çoxluqlar nəzəriyyəsində rəsmi olaraq inyeksiya funksiyası adlanır.
Koordinat müstəvisində çəkildikdə üfüqi xətt testindən keçir.
Domendəki heç bir iki fərqli element kod domenində eyni görüntünü paylaşmır.
Domendəki elementlərin sayı koddomendəki saydan çox ola bilməz.
Tərs funksiyalar yaratmaq üçün vacibdir, çünki xəritələşdirmə qeyri-müəyyənlik olmadan tərsinə çevrilə bilər.
Üzərinə (Surjective) nədir?
Hədəf dəstindəki hər bir elementin ən azı bir giriş ilə əhatə olunduğu xəritələşdirmə.
Formal olaraq süryektiv funksiya kimi tanınır.
Funksiyanın diapazonu onun kod domeninə tam bərabərdir.
Heç bir şey buraxılmadığı müddətcə, birdən çox girişin eyni çıxışa yönəlməsinə icazə verilir.
Domenin ölçüsü kodomainin ölçüsündən böyük və ya bərabər olmalıdır.
Çıxış dəstindəki hər bir dəyərin ən azı bir "öncədən görüntü"ə malik olduğuna zəmanət verir.
Müqayisə Cədvəli
Xüsusiyyət
Tək-tək (İnyeksiya)
Üzərinə (Surjective)
Rəsmi Ad
İnyeksiya
Surjective
Əsas Tələb
Unikal girişlər üçün unikal çıxışlar
Hədəf dəstinin ümumi əhatə dairəsi
Üfüqi Xətt Testi
Keçməlidir (ən çoxu bir dəfə kəsişməlidir)
Ən azı bir dəfə kəsişməlidir
Münasibətə Fokus
Eksklüzivlik
İnklüzivlik
Ölçü Məhdudiyyətini Təyin Edin
Domen ≤ Kodomen
Domen ≥ Kodomen
Paylaşılan Çıxışlar?
Qəti qadağandır
İcazə verilən və ümumi
Ətraflı Müqayisə
Eksklüzivlik Konsepsiyası
Fərdi funksiya, hər masanın tam olaraq bir qonaq üçün ayrıldığı yüksək səviyyəli bir restorana bənzəyir; eyni yeri paylaşan iki fərqli qrupu heç vaxt görməyəcəksiniz. Riyazi olaraq, əgər $f(a) = f(b)$ olarsa, onda $a$ $b$-a bərabər olmalıdır. Bu eksklüzivlik bu funksiyaların "ləğv edilməsinə" və ya tərsinə çevrilməsinə imkan verir.
Əhatə dairəsi konsepsiyası
Onto funksiyası daha çox hədəf dəstində heç bir daşı boş qoymamaqla bağlıdır. Hər oturacağın ən azı bir nəfər tərəfindən tutulmalı olduğu bir avtobus təsəvvür edin. Avtobusda bir dənə də olsun boş oturacaq qalmadığı müddətcə, iki nəfərin eyni skamyada (çoxlu sayda) oturmasının əhəmiyyəti yoxdur.
Xəritəçəkmə Diaqramları ilə Vizuallaşdırma
Xəritəçəkmə diaqramında tək-bir tək nöqtələrə işarə edən tək oxlarla müəyyən edilir — heç vaxt iki ox birləşmir. On funksiyası üçün ikinci dairədəki hər nöqtənin ona işarə edən ən azı bir ox olmalıdır. Funksiya hər ikisi ola bilər ki, riyaziyyatçılar bunu bieksiya adlandırırlar.
Qrafik Fərqləri
Standart qrafikdə, üfüqi xətti yuxarı və aşağı sürüşdürərək tək-tək statusu yoxlayırsınız; əgər o, əyriyə birdən çox dəfə dəyirsə, funksiya tək-tək deyil. 'Üstə' funksiyasını yoxlamaq üçün qrafikin şaquli diapazonuna baxmaq lazımdır ki, boşluqlar olmadan bütün nəzərdə tutulan diapazonu əhatə etsin.
Üstünlüklər və Eksikliklər
Təkbətək
Üstünlüklər
+Tərs funksiyalara imkan verir
+Məlumat toqquşması yoxdur
+Fərqliliyi qoruyur
+Geri çevirmək daha asandır
Saxlayıcı
−Çıxışları istifadəsiz qoya bilər
−Daha böyük kod domeni tələb edir
−Sərt giriş qaydaları
−Daha çətin nail olmaq
Üzərinə
Üstünlüklər
+Bütün hədəf dəstini əhatə edir
+Boş yerə çıxış yoxdur
+Kiçik dəstləri daha asan yerləşdirmək
+Bütün resurslardan istifadə edir
Saxlayıcı
−Unikallığın itirilməsi
−Həmişə tərsinə çevrilə bilməz
−Toqquşmalar adi haldır
−Geri izləmək daha çətindir
Yaygın yanlış anlaşılmalar
Əfsanə
Bütün funksiyalar ya tək-tək, ya da bir-bir üzərindədir.
Həqiqət
Bir çox funksiyalar heç biri deyil. Məsələn, $f(x) = x^2$ (bütün real ədədlərdən bütün real ədədlərə) tək-tək deyil, çünki $2$ və $-2$ hər ikisi $4$ ilə nəticələnir və heç vaxt mənfi ədədlər vermədiyi üçün bu funksiya tək-tək deyil.
Əfsanə
Fərdi funksiya ilə eyni mənanı ifadə edir.
Həqiqət
Bir funksiya yalnız hər girişin bir çıxışının olmasını tələb edir. Bir-bir, iki girişin həmin çıxışı paylaşmasının qarşısını alan əlavə bir "sərtlik" təbəqəsidir.
Əfsanə
Yalnız düsturdan asılıdır.
Həqiqət
Hədəf çoxluğunu necə təyin etməyinizdən çox asılıdır. $f(x) = x^2$ funksiyası hədəfi "bütün mənfi olmayan ədədlər" kimi təyin etsəniz, funksiyadır, lakin hədəf "bütün real ədədlər" olduqda uğursuz olur.
Əfsanə
Əgər funksiya aktivdirsə, o, geri çevrilə bilən olmalıdır.
Həqiqət
Geriyə dönüşümlülük tək-tək status tələb edir. Əgər bir funksiya bir-birə deyil, lakin üzərindədirsə, hansı çıxışınızın olduğunu bilə bilərsiniz, ancaq onu yaradan çoxlu girişlərdən hansının olduğunu bilməyəcəksiniz.
Tez-tez verilən suallar
Tək-tək funksiyanın sadə bir nümunəsi nədir?
$f(x) = x + 1$ xətti funksiyası klassik bir nümunədir. Daxil etdiyiniz hər bir ədəd sizə başqa heç bir ədədin verə bilmədiyi unikal bir nəticə verəcəkdir. Çıxışda 5 alsanız, girişin 4 olduğunu bilirsiniz.
Onto funksiyasının sadə bir nümunəsi nədir?
Şəhərdəki hər bir sakini yaşadığı bina ilə əlaqələndirən bir funksiyanı nəzərdən keçirək. Əgər hər binanın içərisində ən azı bir nəfər varsa, funksiya binalar dəstinə "uyğundur". Lakin, bir çox insan eyni binanı paylaşdığı üçün bu, tək-tək deyil.
Üfüqi Xətt Testi necə işləyir?
Qrafikinizdə yuxarı və aşağı hərəkət edən üfüqi xətti təsəvvür edin. Əgər həmin xətt funksiyaya eyni anda iki və ya daha çox yerdə toxunarsa, bu, həmin fərqli x dəyərlərinin y dəyərini paylaşdığını və bunun tək-tək olmadığını sübut etdiyini göstərir.
Bu anlayışlar kompüter elmində niyə vacibdir?
Onlar məlumatların şifrələməsi və heşlənməsi üçün çox vacibdir. Yaxşı bir şifrələmə alqoritmi tək-tək olmalıdır ki, məlumatları itirmədən və ya qarışıq nəticələr əldə etmədən mesajı orijinal unikal formasına qaytara biləsiniz.
Bir funksiya həm tək-tək, həm də üzərində olduqda nə baş verir?
Bu, "bijection" və ya "tək-tək uyğunluqdur". Bu, hər elementin digər tərəfdə tam olaraq bir ortağının olduğu iki çoxluq arasında mükəmməl bir cütləşmə yaradır. Bu, sonsuz çoxluqların ölçülərini müqayisə etmək üçün qızıl standartdır.
Bir funksiya üzərində ola bilər, amma tək-tək ola bilməzmi?
Bəli, bu tez-tez baş verir. $f(x) = x^3 - x$ bütün real ədədlərə aiddir, çünki mənfi sonsuzluqdan müsbət sonsuzluğa qədər uzanır, lakin x oxunu üç fərqli nöqtədə (-1, 0 və 1) kəsdiyi üçün tək-tək deyil.
Range və codomain arasındakı fərq nədir?
Kodomen, başlanğıcda elan etdiyiniz "hədəf" dəstidir (məsələn, "bütün real ədədlər"). Aralıq, funksiyanın faktiki olaraq çatdığı dəyərlər çoxluğudur. Bir funksiya yalnız aralıq və koddomen eyni olduqda işə düşür.
$f(x) = \sin(x)$ bir-birdirmi?
Xeyr, sinus funksiyası, qiymətlərini hər $2\pi$ radianında təkrarladığı üçün tək-tək deyil. Məsələn, $\sin(0)$, $\sin(\pi)$ və $\sin(2\pi)$ hamısı 0-a bərabərdir.
Hökm
Hər nəticənin müəyyən, unikal başlanğıc nöqtəsinə qədər izlənilə biləcəyinə əmin olmaq lazım olduqda tək-tək xəritələşdirmədən istifadə edin. Məqsədiniz sistemdəki bütün mümkün çıxış dəyərinin istifadə edildiyini və ya əldə edilə biləcəyini təmin etməkdirsə, onto xəritələşdirməsini seçin.