Аналитическое построение СДНФ и СКНФ

Под аналитическим построением будем понимать получение формулы вида СДНФ или СКНФ с помощью эквивалентных преобразований заданной формулы.

Пусть функция представлена формулой со связками {Ø, &, Ú}. Тогда для преобразования формулы в совершенную дизъюнктивную нормальную форму необходимо вначале представить формулу в виде – логической суммы логических произведений. Этого можно добиться с помощью законов дистрибутивности или других тождеств. Затем добавить к каждой элементарной конъюнкции (каждому логическому произведению переменных) единичные множители, составленные по закону исключенного третьего из символов тех переменных, которых недостает в данной конъюнкции до полного набора переменных, и далее выполнить преобразования, раскрывая скобки и приводя «подобные члены» по закону идемпотентности.

Например, f (x, y, z)=. Первое слагаемое в формуле преобразуем по закону Де Моргана, во втором слагаемом раскроем скобки с помощью закона дистрибутивности и поменяем местами сомножители, используя закон коммутативности. Тогда f (x, y, z)=– это выражение имеет требуемую форму: логическая сумма логических произведений переменных или их отрицаний, такая форма называется также дизъюнктивной нормальной формой (ДНФ). Теперь к каждой элементарной конъюнкции в ДНФ добавим единичный множитель: к первой –, ко второй –и к третьей . Получим:

f (x, y, z)==

=. Теперь приведем «подобные члены»: . Полученное выражение и есть СДНФ данной функции.

Для представления функции в виде совершенной конъюнктивной нормальной формы необходимо вначале представить её в виде произвольной конъюнктивной нормальной формы (КНФ) – это выражение вида (логическое произведение логических сумм переменных или их отрицаний, или конъюнкция элементарных дизъюнкций). Этого можно добиться с помощью приведенных выше законов. Затем в каждую элементарную дизъюнкцию добавить нулевые слагаемые, составленные по закону противоречия из недостающих ей до полного набора переменных. Далее выполнить преобразования, применяя законы дистрибутивности, коммутативности и идемпотент-ности.

Например, . Приведем к виду КНФ:

f (x, y, z)=. В этом выражении 4 элементарных дизъюнкции, причем в первой из них не хватает до полного набора переменных y и z, во второй – переменной z, в третьей – х и в четвертой – у. Добавим их в виде нулевых слагаемых, пользуясь законом противоречия. Тогда f (x, y, z)==

=

. Теперь воспользуемся законами идемпотентности и коммутативности и получим СКНФ(f (x, y, z))=

=

Дата добавления: 2014-01-07