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#cs103

29 篇文章

Stanford CS103 Lecture 0:從集合語言走到 Cantor 對角線

從集合的元素、子集合與冪集開始,最後用 Cantor 對角線證明任何集合都不可能和自己的冪集一樣大。

Stanford CS103 Lecture 1:從 even/odd 定義寫出第一個直接證明

用偶數平方與兩奇數相加兩個例題,練習任取、假設、見證與 want-to-show 如何組成可逐行檢查的直接證明。

Stanford CS103 Lecture 2:否定、逆否證明與反證法

本講先精確刻畫蘊涵何時為假,再把量詞否定、逆否命題與反證法變成可檢查的證明工具。

Stanford CS103 Lecture 3:命題邏輯、真值表與等價式

命題邏輯把英文陳述抽象成真假變數,再用真值表檢查連接詞、翻譯方向與 De Morgan 等價式。

Stanford CS103 Lecture 4:一階邏輯的物件、量詞與型別

本講把命題邏輯擴充成能談論物件的一階邏輯:分清常數、predicate、function 與命題的型別,再用存在與全稱量詞表達 some 與 every。

Stanford CS103 Lecture 5:一階邏輯 II——巢狀量詞、否定與唯一性

把自然語言逐層翻成一階邏輯:辨認全稱與存在句型,再處理量詞順序、否定、限制量詞與唯一性。

Stanford CS103 Lecture 6:函數 I,從定義到單射與滿射證明

函數不只是一條公式:定義域、陪域、全域有定義與確定性缺一不可,而 involution、單射與滿射的量詞正好決定證明怎麼寫。

Stanford CS103 Lecture 7:函數 II——滿射、假設與函數合成

本講以滿射與鳥類證明釐清『假設』和『證明』的不同操作,再證明 involution 必為單射與滿射,並把同一套推理帶進函數合成。

Stanford CS103 Lecture 8:用雙射定義基數與 Cantor 對角論證

兩個集合等大,意思是它們之間存在雙射;Cantor 的對角集合則能對任意 S 到其冪集的函數造出一個漏接值。

Stanford CS103 Lecture 9:圖論 I

本講從圖與有向圖的形式定義,推進到獨立集、頂點覆蓋,以及兩者的補集關係。

Stanford CS103 Lecture 10:走訪、圖的補集與鴿籠原理

從 walk、path、cycle 與連通分量出發,以補圖必有一者連通、同度數節點、廣義鴿籠原理及朋友與陌生人定理練習完整證明。

Stanford CS103 Lecture 11:廣義鴿籠原理、Ramsey Theory 與平均負載

以廣義鴿籠原理證明六人派對必有三位共同朋友或共同陌生人,再用平均負載與反證解出電影偏好 puzzle。

Stanford CS103 Lecture 12:數學歸納法、假幣問題與不變量

數學歸納法不是把幾個案例排在一起,而是證明起點成立、任意一步能把真命題傳給下一步,再由歸納原理涵蓋所有自然數。

Stanford CS103 Lecture 13:數學歸納法 II

本講從「從上一講的標準歸納法出發」推進到「起點不必是零」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 14:有限自動機 I

本講從「為什麼先研究一台很弱的電腦」推進到「從裝置行為抽出狀態機」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 15:有限自動機 II

本講從「DFA 的形式定義把前半學期串起來」推進到「regular 語言 是「存在一台 DFA」」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 16:有限自動機 III

本講從「自動機階梯:能力要用語言區分」推進到「DFA transition table 是圖的精確轉寫」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 17:正規表示式

本講從「從 closure 性質 走向描述語言的語法」推進到「regex 是數學表示式,不等於某套程式庫」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 18:非正規語言

本講從「四種 regular 的說法已經等價」推進到「finite memory 的精確直覺」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 19:上下文無關語言

本講從「從有限狀態限制轉向遞迴結構」推進到「arithmetic grammar 的四組規則」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 20:圖靈機 I

本講從「為何 CFG 之後還要換模型」推進到「長加法揭示 local access 原則」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 21:圖靈機 II

本講從「sample TM:從最後一格回看第一格」推進到「TM 能做的工作遠超逐格配對」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 22:圖靈機 III

本講從「recognizer 與 decider 的快速量詞稽核」推進到「為何所有問題都能寫成 語言」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 23:不可解問題 I

本講從「從 R、RE 與 UTM 接回來」推進到「self-reference 回顧的三個程式」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 24:不可解問題 II

本講從「HALT 的定義與位置」推進到「為何 HALT 可辨識」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 25:不可解問題 III

本講從「Lava Diagram 的兩個辨識任務」推進到「Rice's Theorem 的 投影片 版判讀」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 Lecture 26:複雜度理論

本講從「decidable 不等於 feasible」推進到「efficiency 要先選 resource」,依官方例題重建定義、推導與易錯邊界。

Stanford CS103 全課總結:四條知識主線與下一門課

最後一講把證明、圖論、自動機與可計算性重新接起來,再對照會直接使用這些基礎的 Stanford 後續課程。

Stanford CS103 導讀:一門數學課,開學第一件事是裝 C++ 編譯器

CS103 前半教怎麼寫證明、後半教什麼證不出來,但外界最少提到的是它有 C++ 程式作業:PS0 就是裝 Qt Creator。它的真正資產是一整排自製的『Guide to X』講義與一份會拿來扣分的 Proofwriting Checklist,全部公開;解答與練習考題全部鎖在 Stanford 登入後面,而且鎖的理由寫在 Honor Code 裡。