互斥析取

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互斥析取
术语名称 互斥析取
英语名称 exclusive disjunction
别名 逻辑异或, logical XOR, 排斥或, 不可兼或, exclusive or

互斥析取(exclusive disjunction)是对两个命题,由其中有且仅有一个为所对应的命题。 对应通常意义上的的一部分用法。 但不是五个常用逻辑联结词之一。

通常意义上的“或”可能指“相容或”(析取)或“排斥或”(互斥析取)。

定义

互斥析取
运算名称 互斥析取
运算符号 [math]\displaystyle{ \nleftrightarrow }[/math],[math]\displaystyle{ \oplus }[/math],[math]\displaystyle{ \veebar }[/math]
Latex
\nleftrightarrow
,
\oplus
,
\veebar
运算对象 命题公式
运算元数 2
运算结果 命题公式
结构 布尔代数


对命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ Q }[/math] ,记命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 满足:

  • [math]\displaystyle{ P }[/math] 为真,同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 为假时,命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为真;
  • [math]\displaystyle{ P }[/math] 为假,同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 为真时,命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为真;
  • [math]\displaystyle{ P }[/math] 为真,同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 也为真时,命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为假;
  • [math]\displaystyle{ P }[/math] 为假,同时 [math]\displaystyle{ Q }[/math] 也为假时,命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为假。

称这样的命题 [math]\displaystyle{ R }[/math] 为命题 [math]\displaystyle{ P }[/math] 与命题 [math]\displaystyle{ Q }[/math]互斥析取(exclusive disjunction),记作 [math]\displaystyle{ P \nleftrightarrow Q }[/math][math]\displaystyle{ P \oplus Q }[/math][math]\displaystyle{ P \veebar Q }[/math],读作[math]\displaystyle{ P }[/math] 异或 [math]\displaystyle{ Q }[/math]([math]\displaystyle{ P }[/math] xor [math]\displaystyle{ Q }[/math]) 或 [math]\displaystyle{ P }[/math] 互斥析取 [math]\displaystyle{ Q }[/math]

字符
Unicode码位 U+21AE Left Right Arrow with Stroke
Latex命令序列
\nleftrightarrow
字符
Unicode码位 U+2295 Circled Plus
Latex命令序列
\oplus
字符
Unicode码位 U+22BB XOR
Latex命令序列
\veebar


异或本身没有常见的五个逻辑联结词常用。在少数出现中,这三个符号都有出现情况。中文语境中,一般使用 [math]\displaystyle{ \oplus }[/math] 的形式。 此外还会有更加少见的,使用 + (因为可以看作模 2 剩余类群上的加法)或 [math]\displaystyle{ \dot\vee }[/math]

另外,正如符号所暗示的,异或本身相当于等价否定运算的复合。

真值表

[math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ p \oplus q }[/math]
T T F
T F T
F T T
F F T

性质

布尔代数的运算。

  • 运算性质:
    • 结合律:对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ Q }[/math][math]\displaystyle{ R }[/math],有 [math]\displaystyle{ (P \oplus Q) \oplus R = P \oplus (Q \oplus R) }[/math]
    • 交换律:对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ Q }[/math],有 [math]\displaystyle{ P \oplus Q = Q \oplus P }[/math]
    • 对于任意命题 [math]\displaystyle{ P }[/math][math]\displaystyle{ Q }[/math],有 [math]\displaystyle{ (P \oplus Q) \oplus Q = P }[/math]
  • 特殊值:
    • [math]\displaystyle{ P \oplus P = P }[/math]
    • [math]\displaystyle{ P \oplus \mathrm{F} = P }[/math]
    • [math]\displaystyle{ P \oplus \mathrm{T} = \lnot P }[/math]

多元异或

对命题 [math]\displaystyle{ P_1, P_2, \dots , P_n }[/math] ,由这些命题中奇数个为真所对应的命题,记作 [math]\displaystyle{ P_1 \oplus P_2 \oplus \dots \oplus P_n }[/math]。也记作 [math]\displaystyle{ \bigoplus_{i=1}^n P_i = P_1 \oplus P_2 \oplus \dots \oplus P_n }[/math]

这是由于结合律成立产生的直接定义。

另外,当然也存在多元的排斥或,定义为多个中仅有一个为真,但是很不常见,甚至没有专门且通用的名称。


命题逻辑/零阶逻辑
基本概念 命题 命题、命题变元、命题常量
真值 [math]\displaystyle{ \mathrm{T} }[/math]/[math]\displaystyle{ 1 }[/math]/[math]\displaystyle{ \top }[/math][math]\displaystyle{ \mathrm{F} }[/math]/[math]\displaystyle{ 0 }[/math]/[math]\displaystyle{ \bot }[/math]
逻辑联结词 否定(非)[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]合取(且/与)[math]\displaystyle{ \land }[/math]析取(或)[math]\displaystyle{ \lor }[/math]
蕴含(推出)[math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math]等价(当且仅当)[math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math]
命题公式 语义 真值表指派解释满足
分类 重言式/永真式、偶然式/仅可满足式/可真可假式、矛盾式/永假式/不可满足式
范式 析取范式、合取范式主析取范式、主合取范式
语义关系 等值 等值/等价[math]\displaystyle{ = }[/math]/[math]\displaystyle{ \Leftrightarrow }[/math]置换
重言蕴含 重言蕴含[math]\displaystyle{ \Rightarrow }[/math]
逻辑联结词
零元
真值表 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T F
名称 [math]\displaystyle{ \top }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math]
二进制 0 1
一元
真值表 [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math] [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T F T
F F T F T
名称 [math]\displaystyle{ \bot }[/math] 否定(非)[math]\displaystyle{ \lnot }[/math] (恒等映射[math]\displaystyle{ \mathrm{id} }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
缩写 - NOT - -
二进制 0 1 2 3
二元
真值表 [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ \bot }[/math] [math]\displaystyle{ p \bar{\vee} q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \downarrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \nleftarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot p }[/math] [math]\displaystyle{ p \nrightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ \lnot q }[/math] [math]\displaystyle{ p \oplus q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \nleftrightarrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \barwedge q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \uparrow q }[/math]
[math]\displaystyle{ p \land q }[/math] [math]\displaystyle{ p \leftrightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ q }[/math] [math]\displaystyle{ p \rightarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ p }[/math] [math]\displaystyle{ p \leftarrow q }[/math] [math]\displaystyle{ p \lor q }[/math] [math]\displaystyle{ \top }[/math]
T T F T
F F T F T
F T F T F T F T F T
F F T F T F T F T F T F T F T F T
名称
[math]\displaystyle{ \bot }[/math]
或非
[math]\displaystyle{ \downarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \bar{\vee} }[/math]
- 否定

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
- 否定

[math]\displaystyle{ \lnot }[/math]
互斥析取
异或
[math]\displaystyle{ \oplus }[/math]/[math]\displaystyle{ \nleftrightarrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \veebar }[/math]
与非
[math]\displaystyle{ \uparrow }[/math]/[math]\displaystyle{ \barwedge }[/math]
合取
且/与
[math]\displaystyle{ \land }[/math]
等价
当且仅当
[math]\displaystyle{ \leftrightarrow }[/math]
投影映射
[math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_2 }[/math]
蕴含
推出
[math]\displaystyle{ \rightarrow }[/math]
投影映射
[math]\displaystyle{ \mathrm{proj}_1 }[/math]
- 析取

[math]\displaystyle{ \lor }[/math]

[math]\displaystyle{ \top }[/math]
缩写 - NOR - NOT NIMPLY NOT XOR NAND AND XNOR
EQV
- IMPLY - - OR -
二进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

琐事

名称

“异或”的名字来自于,它首先是一种“或”。“或”有两种,一种是至少一个,另一种是其中相异的。因此其中相异的被称为“异或”。[1]

“XOR”就是 exclusive or 的缩写,读 [̩ɛksˈɔː][ksɔː] 。也有 EOR 和 EXOR 的写法,但现在很少见。[2]