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析取范式

Disjunctive normal form · DNF

由若干合取项之析取构成且与原公式逻辑等价的标准形。

形式陈述

项是有限个文字的合取;析取范式(DNF)是有限个项的析取:

i=1m(j=1kiij).

每个命题公式都与某个 DNF 逻辑等价。规范完全 DNF 可从真值表构造:对每个使公式为真的赋值,写一个包含所有变量、与该赋值一致的 minterm,再把这些 minterm 析取。该表示可能有指数多个项,通常还可用吸收律和布尔化简删除冗余。

直觉

DNF 是“若干种足以成功的完整情形任选其一”:每个项列出一组必须同时成立的条件,外层析取允许多种方案。

例子与边界

(pq)(¬pr) 是 DNF。p(qr) 分配为 (pq)(pr)。含 p¬p 的项永远为假,可删除。空项是空合取,表示真;空析取表示假。显式 DNF 的可满足性只需检查是否存在不含互补文字的项,但从任意公式生成小 DNF 可能不可能。

推论与应用

DNF 表达规则列表、决策条件和布尔函数的“成功证书”。它与 CNF 对偶,并可通过对否定使用 De Morgan 律相互转换。

参考资料
  • Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications, 8th ed., McGraw-Hill, 2019,§1.3, disjunctive normal form from truth tables。
  • Herbert B. Enderton, A Mathematical Introduction to Logic, 2nd ed., Academic Press, 2001,§1.5, Corollary 15C, disjunctive normal form。