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#Slides — Mathématiques discrètes

#Logique

  • Propositions, connecteurs ¬ ∧ ∨ → ↔, précédence ; tables de vérité
  • Tautologie, contradiction, contingence ; implication et cas vides
  • Équivalences : De Morgan, contraposée, p → q ≡ ¬p ∨ q
  • Quantificateurs ∀ / ∃, leur ordre, leurs négations
  • Schémas de preuve : récurrence (initialisation, hérédité), contraposition, absurde

#Ensembles et relations

  • Opérations ∪ ∩ − complémentaire, produit cartésien, différence symétrique
  • Cardinaux : |A ∪ B| = |A| + |B| − |A ∩ B|, |A × B| = |A| · |B|, |P(A)| = 2^|A|
  • Fonctions : injection, surjection, bijection ; composition et réciproque
  • Principe des tiroirs et ses conséquences (dont deux sommets de même degré)
  • Équivalences : classes, partition, ensemble quotient A/R
  • Ordres : partiels vs totaux, Hasse, éléments maximaux vs plus grand élément

#Graphes

  • Vocabulaire : degrés, chemins, cycles, connexité ; lemme des poignées de mains et parité
  • Représentations : liste d'adjacence O(n+m) contre matrice O(n²)
  • BFS par couches (plus courts chemins non pondérés), DFS (cycles, composantes)
  • Poids positifs : Dijkstra, invariant et contre-exemple si poids négatif
  • MST : propriété de coupe, Kruskal (union-find), Prim (tas)
  • Kahn : ordre topologique si et seulement si DAG
  • Comptage de marches de longueur k par la puissance A^k

#Arithmétique modulaire

  • Congruences : définition par n | (a − b), compatibilité avec +, ×, puissances
  • Euclide, Bézout, inverse modulaire, indicatrice d'Euler
  • Petit théorème de Fermat, théorème des restes chinois
  • Applications : sommes de contrôle, empreintes, cryptographie

#Invariants et combinatoire

  • Invariants de parcours et de boucle comme outils de preuve
  • Dénombrement direct vs bijection ; principes d'addition et de multiplication
  • Ordre de grandeur combinatoire : pigeonnier ⌈n/k⌉, explosion 2^n