❶ 布爾運算有哪幾種運算方式
布爾是英國的數學家,在1847年發明了處理二值之間關系的邏輯數學計演算法,
包括聯合、相交、相減。在圖形處理操作中引用了這種邏輯運算方法以使簡單的基本圖形組合產生新的形體。並由二維布爾運算發展到三維圖形的布爾運算。
作用
Boolean(布爾運算)通過對兩個以上的物體進行並集、差集、交集的運算,從而得到新的物體形態。系統提供了4種布爾運算方式:Union(並集)、Intersection(交集)和Subtraction(差集,包括A-B和B-A兩種)。
❷ 布爾代數的運算理論
在布爾代數上的運算被稱為AND(與)、OR(或)和NOT(非)。代數結構要是布爾代數,這些運算的行為就必須和兩元素的布爾代數一樣(這兩個元素是TRUE(真)和FALSE(假))。亦稱邏輯代數.布爾(Boole,G.)為研究思維規律(邏輯學)於1847年提出的數學工具.布爾代數是指代數系統B=〈B,+,·,′〉
它包含集合B連同在其上定義的兩個二元運算+,·和一個一元運算′,布爾代數具有下列性質:對B中任意元素a,b,c,有:
1.a+b=b+a,a·b=b·a.
2.a·(b+c)=a·b+a·c,
a+(b·c)=(a+b)·(a+c).
3.a+0=a, a·1=a.
4.a+a′=1,a·a′=0.
布爾代數也可簡記為B=〈B,+,·,′〉.在不致混淆的情況下,也將集合B稱作布爾代數.布爾代數B的集合B稱為布爾集,亦稱布爾代數的論域或定義域,它是代數B所研究對象的全體.一般要求布爾集至少有兩個不同的元素0和1,而且其元素對三種運算+,·,′ 都封閉,因此並非任何集合都能成為布爾集.在有限集合的情形,布爾集的元素個數只能是2n,n=0,1,2,…二元運算+稱為布爾加法,布爾和,布爾並,布爾析取等;二元運算·稱為布爾乘法,布爾積,布爾交,布爾合取等;一元運算 ′ 稱為布爾補,布爾否定,布爾代數的余運算等.布爾代數的運算符號也有別種記法,如∪,∩,-;∨,∧,?等.由於只含一個元的布爾代數實用價值不大,通常假定0≠1,稱0為布爾代數的零元素或最小元,稱1為布爾代數的單位元素或最大元.布爾代數通常用亨廷頓公理系統來定義,但也有用比恩公理系統或具有0與1的有補分配格等來定義的。
最簡單的布爾代數只有兩個元素 0 和 1,並通過如下規則(真值表)定義: ∧ 0 1 0 0 0 1 0 1 ∨01001111¬ 0 1 1 0 它應用於邏輯中,解釋 0 為假,1 為真,∧ 為與,∨ 為或,¬為非。涉及變數和布爾運算的表達式代表了陳述形式,兩個這樣的表達式可以使用上面的公理證實為等價的,當且僅當對應的陳述形式是邏輯等價的。
兩元素的布爾代數也是在電子工程中用於電路設計;這里的 0 和 1 代表數字電路中一個位的兩種不同狀態,典型的是高和低電壓。電路通過包含變數的表達式來描述,兩個這種表達式對這些變數的所有的值是等價的,當且僅當對應的電路有相同的輸入-輸出行為。此外,所有可能的輸入-輸出行為都可以使用合適的布爾表達式來建模。
兩元素布爾代數在布爾代數的一般理論中也是重要的,因為涉及多個變數的等式是在所有布爾代數中普遍真實的,當且僅當它在兩個元素的布爾代數中是真實的(這總是可以通過平凡的蠻力演算法證實)。比如證實下列定律(合意(Consensus)定理)在所有布爾代數中是普遍有效的:
(a ∨ b) ∧ (¬a ∨ c) ∧ (b ∨ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (¬a ∨ c)
(a ∧ b) ∨ (¬a ∧ c) ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∧ b) ∨ (¬a ∧ c)
任何給定集合 S 的冪集(子集的集合)形成有兩個運算 ∨ := ∪ (並)和 ∧ := ∩ (交)的布爾代數。最小的元素 0 是空集而最大元素 1 是集合 S 自身。
有限的或者 cofinite 的集合 S 的所有子集的集合是布爾代數。
對於任何自然數n,n 的所有正約數的集合形成一個分配格,如果我們對 a | b 寫 a ≤ b。這個格是布爾代數當且僅當n 是無平方因子的。這個布爾代數的最小的元素 0 是自然數 1;這個布爾代數的最大元素 1 是自然數 n。
布爾代數的另一個例子來自拓撲空間: 如果 X 是一個拓撲空間,它既是開放的又是閉合的,X 的所有子集的搜集形成有兩個運算 ∨ := ∪ (並)和 ∧ := ∩ (交)的布爾代數。
如果 R 是一個任意的環,並且我們定義中心冪等元(central idempotent)的集合為
A = { e ∈ R : e2 = e,ex = xe,x ∈ R }
則集合 A 成為有兩個運算 e ∨ f := e + f + ef 和 e ∧ f := ef 的布爾代數。 Image:Hasse diagram of powerset of 3.png
子集的布爾格同任何格一樣,布爾代數 (A,<math>land</math>,<math>lor</math>) 可以引出偏序集(A,≤),通過定義
a ≤ b當且僅當a = a <math>land</math> b (它也等價於 b = a <math>lor</math> b)。
事實上你還可以把布爾代數定義為有最小元素 0 和最大元素 1 的分配格 (A,≤) (考慮為偏序集合),在其中所有的元素 x 都有補 ¬x 滿足
x <math>land</math> ¬x = 0 並且 x <math>lor</math> ¬x = 1
這里的 <math>land</math> 和 <math>lor</math> 用來指示兩個元素的下確界(交)和上確界(並)。還有,如果上述意義上的補存在,則它們是可唯一確定的。
代數的和序理論的觀點通常可以交替的使用,並且二者都是有重要用處的,可從泛代數和序理論引入結果和概念。在很多實際例子中次序關系、合取(邏輯與)、析取(邏輯或)和否定(邏輯非)都是自然的可獲得的,所以可直接利用這種聯系。 布爾代數的運算符可以用各種方式表示。它們經常簡單寫成 AND、OR 和 NOT。在描述電路時,還可以使用 NAND (NOT AND)、NOR (NOT OR) 和 XOR (排斥的 OR)。數學家、工程師和程序員經常使用 + 表示 OR 和 · 表示 AND (因為在某些方面這些運算類似於在其他代數結構中的加法和乘法,並且這種運算易於對普通代數熟悉的人得到積之和範式),和把 NOT 表示為在要否定的表達式頂上畫一條橫線。
這里我們使用另一種常見記號,交 <math>land</math> 表示 AND,並 <math>lor</math> 表示 OR,和 ¬ 表示 NOT。(使用只有文本的瀏覽器的讀者將見到 LaTeX 代碼而不是他們表示的楔形符號。) 在布爾代數 A 和 B 之間的同態是一個函數 f : A → B,對於在 A 中所有的 a,b 都有:
f(a <math>lor</math> b) = f(a) <math>lor</math> f(b)
f(a <math>land</math> b) = f(a) <math>land</math> f(b)
f(0) = 0
f(1) = 1
接著對於在 A 中所有的 a,f(¬a) = ¬f(a) 同樣成立。所有布爾代數的類,和與之在一起的態射(morphism)的概念,形成了一個范疇。從 A 到 B 的同構是雙射的從 A 到 B 的同態。同態的逆也是同態,我們稱兩個布爾代數 A 和 B 為同態的。從布爾代數理論的立場上,它們是不能區分的;它們只在它們的元素的符號上有所不同。
❸ 布爾代數最基本運算是什麼 等10題簡答題
1. 布爾代數最基本運算是什麼?
答:與、或、非運算。
2. 布爾代數的表示方法有那些?
答:布爾代數的表示方法有邏輯代數法,真值表法,邏輯圖法,卡諾圖法,波形圖法,點陣圖法和硬體設計語言法。
3. 什麼叫做卡諾圖?
答:卡諾圖是邏輯函數的一種圖形表示。一個邏輯函數的卡諾圖就是將此函數的最小項表達式中的各最小項相應地填入一個方格圖內,此方格圖稱為卡諾圖。卡諾圖的構造特點使卡諾圖具有一個重要性質:可以從圖形上直觀地找出相鄰最小項。兩個相鄰最小項可以合並為一個與項並消去一個變數。
4. 卡諾圖化簡與公式法化簡的優缺點?
答:卡諾圖化簡容易得到最簡的與或式,簡單、明了,克服了代數化簡法的一些缺點。但是不能保證一定求得最簡化的解。公式法理論上可以化簡任何邏輯函數。但是它沒有一定的步驟和規范,需要記很多的公式,技巧性強,帶有一 定的試湊性,全憑對公式的熟悉和靈活應用。
5. 么是組合邏輯電路?什麼是組合邏輯分析?一般步驟有那些?
答:組合邏輯電路是指在任何時刻,輸出狀態只決定於同一時刻各輸入狀態的組合,而與電路以前狀態無關,而與其他時間的狀態無關。組合邏輯分析是根據已知的邏輯圖,找出電路中的輸入與輸出變數之間的邏輯關系,確定在什麼樣的輸入取值組合下對應的輸出為邏輯
1,列出真值表,從而驗證和了解它的邏輯功能。組合邏輯電路的分析分以下幾個步驟: 一、閱讀給定的邏輯電路圖。
二、列出邏輯函數表達式。
三、通過簡化得到最簡的邏輯函數表達示,列出真值表。
四、通過真值表與邏輯表達示概括出邏輯功能。
五、看原電路是不是最理想,若不是,則對其進行改進。
6. 標准中規模組合邏輯構件有那些?
答:包括加法器、編碼器、解碼器、數據選擇器、數據分配器和奇偶校驗器等。
7. 雙穩態觸發器的基本特徵是什麼?
答:有三個基本特徵:
一、有兩個互補的輸出端;
二、有兩個穩定的狀態;
三、在輸入信號的作用下,可以從一種穩定的狀態轉換到另一種穩定的狀態。
8. 時序電路的特徵是什麼?同步時序電路分析的一般步驟有那些?
答:時序邏輯電路有兩個特點:
一、時序邏輯電路的組成——組合邏輯電路和存儲電路(具有記憶功能,記憶電路過去的輸入情況);
二、存儲電路的狀態(稱為時序電路的狀態,可用狀態變數表示,其由過去輸入值決定)反饋到組合邏輯電路的輸入端,與外部輸入信號共同決定組合邏輯電路的輸出。
同步時序電路分析的一般步驟
一、根據給定的時序邏輯電路圖,寫出輸方程和激勵方程,
二、根據觸發器的特徵方程,建立次狀態方程及狀態轉移表,
三、作出狀態表和狀態圖,
四、用時間圖或者文字描述時序電路和邏輯功能。
9. 時序邏輯電路設計的一般步驟是什麼?
答:一、邏輯抽象,按設計的要求建立原始狀態轉移表或狀態轉移圖,
二、化簡狀態
三、分配狀態與狀態編碼
四、選擇解發器類型,並求出電路的激勵方程、輸出方程和次狀態方程, 五、 畫出時序邏輯電路圖。
10. 同步時序電路的分析與設計的重要工具是什麼?
答:分析的重要工具的運用邏輯函數的基本公式進行邏輯的運算與邏輯的化簡。
❹ 布爾代數問題
布爾代數起源於數學領域,是一個用於集合運算和邏輯運算的公式:〈B,∨,∧,¬〉。其中B為一個非空集合,∨,∧為定義在B上的兩個二元運算,¬為定義在B上的一個一元運算。通過布爾代數進行集合運算可以獲取到不同集合之間的交集、並集或補集,進行邏輯運算可以對不同集合進行與、或、非。中文名:布爾代數發現者:G.布爾分類:數學專有名詞學科:高數
❺ 名詞解釋: 布爾代數的邏輯運算
一個有補分配格稱為布爾格.
由布爾格,可以誘導一個代數系統,這個代數系統稱為布爾代數(即邏輯代數).
邏輯是指條件與結論之間的關系,因此邏輯運算是指對因果關系進行分析的一種運算.
邏輯運算的結果並不表示數值大小,而是表示一種邏輯概念,其結果為成立(true)或不成立(false);
❻ 布爾代數的運演算法則是什麼
在布爾代數上的運算被稱為AND(與)、OR(或)和NOT(非).代數結構要是布爾代數,這些運算的行為就必須和兩元素的布爾代數一樣(這兩個元素是TRUE(真)和FALSE(假)).亦稱邏輯代數.布爾(Boole,G.)為研究思維規律(邏輯學)於1847年提出的數學工具.布爾代數是指代數系統B=〈B,+,·,′〉它包含集合B連同在其上定義的兩個二元運算+,·和一個一元運算′,布爾代數具有下列性質:對B中任意元素a,b,c,有:1.a+b=b+a, a·b=b·a.2.a·(b+c)=a·b+a·c,a+(b·c)=(a+b)·(a+c).3.a+0=a, a·1=a.4.a+a′=1, a·a′=0.布爾代數也可簡記為B=〈B,+,·,′〉.在不致混淆的情況下,也將集合B稱作布爾代數.布爾代數B的集合B稱為布爾集,亦稱布爾代數的論域或定義域,它是代數B所研究對象的全體.一般要求布爾集至少有兩個不同的元素0和1,而且其元素對三種運算+,·,′ 都封閉,因此並非任何集合都能成為布爾集.在有限集合的情形,布爾集的元素個數只能是2n,n=0,1,2,…二元運算+稱為布爾加法,布爾和,布爾並,布爾析取等;二元運算·稱為布爾乘法,布爾積,布爾交,布爾合取等;一元運算 ′ 稱為布爾補,布爾否定,布爾代數的余運算等.布爾代數的運算符號也有別種記法,如∪,∩,-;∨,∧,?等.由於只含一個元的布爾代數實用價值不大,通常假定0≠1,稱0為布爾代數的零元素或最小元,稱1為布爾代數的單位元素或最大元.布爾代數通常用亨廷頓公理系統來定義,但也有用比恩公理系統或具有0與1的有補分配格等來定義的.
❼ 什麼是布爾代數
布爾代數起源於數學領域,是一個用於集合運算和邏輯運算的公式:〈B,∨,∧,¬ 〉。其中B為一個非空集合,∨,∧為定義在B上的兩個二元運算,¬為定義在B上的一個一元運算。
通過布爾代數進行集合運算可以獲取到不同集合之間的交集、並集或補集,進行邏輯運算可以對不同集合進行與、或、非。
中文名:布爾代數
發現者:G.布爾
分類:數學專有名詞
學科:高數
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發現歷史
發現
英國數學家為了研究思維規律(邏輯學、數理邏輯)於1847和1854年提出的數學模型。此後R.戴
布爾代數
德金把它作為一種特殊的格。
數學家G.布爾
由於缺乏物理背景,所以研究緩慢,到了20世紀30~40年代才有了新的進展,大約在 1935年, M.H.斯通首先指出布爾代數與環之間有明確的聯系,這使布爾代數在理論上有了一定的發展。布爾代數在代數學(代數結構)、邏輯演算、集合論、拓撲空間理論、測度論、概率論、泛函分析等數學分支中均有應用;1967年後,在數理邏輯的分支之一的公理化集合論以及模型論的理論研究中,也起著一定的作用。近幾十年來,布爾代數在自動化技術、電子計算機的邏輯設計等工程技術領域中有重要的應用。
1835年,20歲的喬治·布爾開辦了一所私人授課學校。為了給學生們開設必要的數學課程,他興趣濃厚地讀起了當時一些介紹數學知識的教科書。不久,他就感到驚訝,這些東西就是數學嗎?實在令人難以置信。於是,這位只受過初步數學訓練的青年自學了艱深的《天體力學》和很抽象的《分析力學》。由於他對代數關系的對稱和美有很強的感覺,在孤獨的研究中,他首先發現了不變數,並把這一成果寫成論文發表。這篇高質量的論文發表後,布爾仍然留在小學教
德·摩根
書,但是他開始和許多第一流的英國數學家交往或通信,其中有數學家、邏輯學家德·摩根。摩根在19世紀前半葉捲入了一場著名的爭論,布爾知道摩根是對的,於是在1848年出版了一本薄薄的小冊子來為朋友辯護。這本書是他6年後更偉大的東西的預告,它一問世,立即激起了摩根的贊揚,肯定他開辟了新的、棘手的研究科目。布爾此時已經在研究邏輯代數,即布爾代數。他把邏輯簡化成極為容易和簡單的一種代數。在這種代數中,適當的材料上的「推理」,成了公式的初等運算的事情,這些公式比過去在中學代數第二年級課程中所運用的大多數公式要簡單得多。這樣,就使邏輯本身受數學的支配。為了使自己的研究工作趨於完善,布爾在此後6年的漫長時間里,又付出了不同尋常的努力。1854年,他發表了《思維規律》這部傑作,當時他已39歲,布爾代數問世了,數學史上樹起了一座新的里程碑。幾乎像所有的新生事物一樣,布爾代數發明後沒有受到人們的重視。歐洲大陸著名的數學家蔑視地稱它為沒有數學意義的、哲學上稀奇古怪的東西,他們懷疑英倫島國的數學家能在數學上做出獨特貢獻。布爾在他的傑作出版後不久就去世了。20世紀初,羅素在《數學原理》中認為,「純數學是布爾在一部他稱之為《思維規律》的著作中發現的。」此說一出,立刻引起世人對布爾代數的注意。今天,布爾發明的邏輯代數已經發展成為純數學的一個主要分支。
在離散數學中,布爾代數(有時叫布爾格)是有補分配格(可參考格的定義)可以按各種方式去認為元素是
離散數學
什麼;最常見的是把它們當作一般化的真值。作為一個簡單的例子,假設有三個條件是獨立的為真或為假。布爾代數的元素可以接著精確指定那些為真;那麼布爾代數自身將是所有八種可能性的一個搜集,和與之在一起的組合它們的方式。
有時也被稱為布爾代數的一個相關主題是布爾邏輯,它可以被定義為是所有布爾代數所公有的東西。它由在布爾代數的元素間永遠成立的關系組成,而不管你具體的那個布爾代數。因為邏輯門和某些電子電路的代數在形式上也是這樣的,所以同在數理邏輯中一樣,布爾邏輯也在工程和計算機科學中研究。
運算理論
基本理論
在布爾代數上的運算被稱為AND(與)、OR(或)和NOT(非)。代數結構要是布爾代數,這些運算的行為就必須和兩元素的布爾代數一樣(這兩個元素是TRUE(真)和FALSE(假))。亦稱邏輯代數.布爾(Boole,G.)為研究思維規律(邏輯學)於1847年提出的數學工具.布爾代數是指代數系統B=〈B,+,·,′〉
它包含集合B連同在其上定義的兩個二元運算+,·和一個一元運算′,布爾代數具有下列性質:對B中任意元素a,b,c,有:
1.a+b=b+a,a·b=b·a.
2.a·(b+c)=a·b+a·c,
a+(b·c)=(a+b)·(a+c).
3.a+0=a, a·1=a.
4.a+a′=1,a·a′=0.
布爾代數也可簡記為B=〈B,+,·,′〉.在不致混淆的情況下,也將集合B稱作布爾代數.布爾代數B的集合B稱為布爾集,亦稱布爾代數的論域或定義域,它是代數B所研究對象的全體.一般要求
❽ 請問布爾代數『與』『或』『非』怎麼算
邏輯代數或稱布爾代數。它雖然和普通代數一樣也用字母表示變數,但變數的值只有「1」和「0」兩種,所謂邏輯「1」和邏輯「0」,代表兩種相反的邏輯狀態。在邏輯代數中只有邏輯乘(「與」運算),邏輯加(「或「運算)和求反(」非「運算)三種基本運算。
其實數字邏輯中會學到,其他課程中都會涉及,概率論也有提到
1.邏輯加
邏輯表達式:F=A+B
運算規則:0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=1.
2.邏輯乘
邏輯表達式:F=A·B
運算規則:0·0=0, 0·1=0, 1·0=0, 1·1=1.
3.邏輯反
邏輯表達式:
_
F=A
運算規則:
_ _
1=0, 0=1.
4.與非
邏輯表達式:
____
F=A·B
運算規則:略
5.或非
邏輯表達式:
___
F=A+B
運算規則:略
6.與或非
邏輯表達式:
_________
F=A·B+C·D
運算規則:略
7.異或
邏輯表達式:
_ _
F=A·B+A·B
運算規則:略
8.異或非
邏輯表達式:
____
F=A·B+A·B
運算規則:略
公式:
(1)交換律:A+B=B+A ,A·B=B·A
(2)結合律:A+(B+C)=(A+B)+C
A·(BC)=(AB)·C
(3)分配律:A·(B+C)=AB+AC(乘對加分配),
A+(BC)=(A+B)(A+C)(加對乘分配)
(4)吸收律:A+AB=A
A(A+B)=A
(5)0-1律:A+1=1
A+0=A
A·0=0
A·1=A
(6)互補律:
_
A+A=1
_
A·A=0
(7)重疊律:A+A=A
A·A=A
(8)對合律:
=
A = A
(9)反演律:
___ _ _
A+B=A·B
____ _ _
A·B=A+B
應該就這些,累...排版問題,我無法把非的符號對准字母,見諒..
❾ 布爾代數派生出的五種基本運算
分別是:邏輯與,邏輯或,邏輯非,異或,同或。
❿ 布爾代數
所謂一個布爾代數,是指一個有序的四元組〈B,∨,∧,*〉,其中B是一個非空的集合,∨與∧是定義在B上的兩個二元運算,*是定義在B上的一個一元運算,並且它們滿足一定的條件。以布爾值(或稱邏輯值)為基本研究對象並以此延伸至相關研究方向的一門數學學科。布爾值有兩個,真(用1表示)和假(用0表示)。布爾值的基本運算是基本邏輯運算,如:邏輯與,邏輯或,邏輯非,異或,同或等等。有自己的一套概念如最大項、最小項、卡諾圖、反演律、吸收律之類。
例子
最簡單的布爾代數只有兩個元素 0 和 1,並通過如下規則定義:
∧ 0 1
0 0 0
1 0 1
∨ 0 1
0 0 1
1 1 1
它應用於邏輯中,解釋 0 為假,1 為真,∧ 為與,∨ 為或,¬ 為非。 涉及變數和布爾運算的表達式代表了陳述形式,兩個這樣的表達式可以使用上面的公理證實為等價的,當且僅當對應的陳述形式是邏輯等價的。
兩元素的布爾代數也是在電子工程中用於電路設計;這里的 0 和 1 代表數字電路中一個位的兩種不同狀態,典型的是高和低電壓。電路通過包含變數的表達式來描述,兩個這種表達式對這些變數的所有的值是等價的,當且僅當對應的電路有相同的輸入-輸出行為。此外,所有可能的輸入-輸出行為都可以使用合適的布爾表達式來建摸。
兩元素布爾代數在布爾代數的一般理論中也是重要的,因為涉及多個變數的等式是在所有布爾代數中普遍真實的,當且僅當它在兩個元素的布爾代數中是真實的(這總是可以通過平凡的蠻力演算法證實)。比如證實下列定律(合意(Consensus)定理)在所有布爾代數中是普遍有效的:
(a ∨ b) ∧ (¬a ∨ c) ∧ (b ∨ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (¬a ∨ c)
(a ∧ b) ∨ (¬a ∧ c) ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∧ b) ∨ (¬a ∧ c)
任何給定集合 S 的冪集(子集的集合)形成有兩個運算 ∨ := ∪ (並)和 ∧ := ∩ (交)的布爾代數。最小的元素 0 是空集而最大元素 1 是集合 S 自身。
有限的或者 cofinite 的集合 S 的所有子集的集合是布爾代數。
對於任何自然數 n,n 的所有正約數的集合形成一個分配格,如果我們對 a | b 寫 a ≤ b。這個格是布爾代數當且僅當 n 是無平方因子的。這個布爾代數的最小的元素 0 是自然數 1;這個布爾代數的最大元素 1 是自然數 n。
布爾代數的另一個例子來自拓撲空間: 如果 X 是一個拓撲空間,它既是開放的又是閉合的,X 的所有子集的搜集形成有兩個運算 ∨ := ∪ (並)和 ∧ := ∩ (交)的布爾代數。
如果 R 是一個任意的環,並且我們定義中心冪等元(central idempotent)的集合為
A = { e ∈ R : e2 = e, ex = xe, ∀x ∈ R }
則集合 A 成為有兩個運算 e ∨ f := e + f + ef 和 e ∧ f := ef 的布爾代數。
希望幫到你 望採納 謝謝 加油