用java 通过算法设计并编程实现对给定集合上的关系是否为自反的、对称的和传递关系的判断,加深学生对关系性质的理解,掌握用矩阵来判断等价关系的方法。
时间: 2023-06-20 14:04:35 浏览: 77
首先,我们需要了解什么是关系以及自反、对称、传递关系。
关系是指两个集合之间的元素之间的对应关系。例如,集合A={1,2,3},集合B={a,b,c},若有一个关系R={(1,a),(2,b),(2,c),(3,a)},则表示1对应a,2对应b和c,3对应a。
自反关系是指集合中的每个元素对自身都有该关系。例如,对于集合A={1,2,3},关系R={(1,1),(2,2),(3,3)}就是自反关系。
对称关系是指关系中的元素对调换后仍然成立。例如,对于集合A={1,2,3},关系R={(1,2),(2,1),(2,3),(3,2)}就是对称关系。
传递关系是指若有元素a和b,若a与b有关系,b与c有关系,则a与c也有该关系。例如,对于集合A={1,2,3},关系R={(1,2),(2,3),(1,3)}就是传递关系。
下面是Java代码实现:
```
public class RelationCheck {
public static void main(String[] args) {
int[][] matrix = {{1,0,0},{0,1,0},{0,0,1}}; //输入矩阵
if(isReflexive(matrix)){
System.out.println("该关系是自反的");
}else{
System.out.println("该关系不是自反的");
}
if(isSymmetric(matrix)){
System.out.println("该关系是对称的");
}else{
System.out.println("该关系不是对称的");
}
if(isTransitive(matrix)){
System.out.println("该关系是传递的");
}else{
System.out.println("该关系不是传递的");
}
}
//判断是否为自反关系
public static boolean isReflexive(int[][] matrix){
for(int i=0;i<matrix.length;i++){
if(matrix[i][i]==0){
return false;
}
}
return true;
}
//判断是否为对称关系
public static boolean isSymmetric(int[][] matrix){
for(int i=0;i<matrix.length;i++){
for(int j=0;j<matrix[0].length;j++){
if(matrix[i][j]!=matrix[j][i]){
return false;
}
}
}
return true;
}
//判断是否为传递关系
public static boolean isTransitive(int[][] matrix){
for(int i=0;i<matrix.length;i++){
for(int j=0;j<matrix[0].length;j++){
if(matrix[i][j]==1){
for(int k=0;k<matrix[0].length;k++){
if(matrix[j][k]==1&&matrix[i][k]!=1){
return false;
}
}
}
}
}
return true;
}
}
```
上面的代码中,我们通过输入一个二维矩阵来判断关系是否为自反的、对称的和传递的。其中isReflexive()方法用来判断自反关系,isSymmetric()方法用来判断对称关系,isTransitive()方法用来判断传递关系。
这里的二维矩阵是一个NxN的矩阵,其中matrix[i][j]表示第i个元素和第j个元素是否有该关系,1表示有,0表示没有。例如,上面代码中的矩阵{{1,0,0},{0,1,0},{0,0,1}}表示集合{1,2,3}上的自反、对称、传递关系。
通过这个代码,我们可以深入理解关系的性质,并且掌握用矩阵来判断等价关系的方法。