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CIN0132 · 2026.2 · Sistemas de Informação

Matemática Discreta para Computação

Cinco unidades: conjuntos, relações e funções; princípios de contagem; sequências e relações de recorrência; lógica e técnicas de demonstração; grafos e árvores.

Terças
18:50–20:30
Quintas
17:00–18:50
Sala
E233 · Centro de Informática

Ao fundo, um grafo de disco unitário: dois vértices se ligam quando estão a menos de 160 px um do outro. Animação adaptada do Constellation Field, do ThreeUI.

Agenda 2026.2

Calendário

Aulas, miniprovas (MP), exercícios escolares (EE) e momentos de projeto, conforme a proposta pedagógica da disciplina. Ajustes são avisados no Classroom.

Agosto

  1. Conjuntos

  2. MonitoriaReunião com a monitoria

  3. Relações e funções

  4. MP 1Conjuntos

  5. Conjuntos infinitos e enumerabilidade

  6. MP 2Relações e funções

Setembro

  1. Funções especiais

  2. MP 3Conjuntos infinitos e enumerabilidade

  3. Endorrelações

  4. MP 4Funções especiais (offline, em vídeo)

  5. Elementos de aritmética modular

  6. ProjetoEncontro com a monitoria (cancelado)

  7. EE1Primeiro exercício escolar (conteúdo até elementos de aritmética modular)

  8. MP 5Endorrelações (offline, gabarito da turma); em sala, resolução do EE1

  9. Princípio aditivo, princípio multiplicativo da contagem, princípio da inclusão-exclusão e complementar

Outubro

  1. MP 6Elementos de aritmética modular (offline, em vídeo); em sala, apresentação do projeto pela monitoria

  2. Permutações, arranjos, combinação, binômio de Newton

  3. MP 7Princípio aditivo, princípio multiplicativo da contagem, princípio da inclusão-exclusão e complementar (offline, em vídeo); sem aula, por causa da Expo UFPE 2026

  4. Somatórios, PA e PG, somatório de polinômios

  5. MP 8Princípio da inclusão-exclusão, permutações, arranjos, combinação, binômio de Newton

  6. Técnicas de Newton para sequências polinomiais, relações de recorrência

  7. MP 9Somatórios, PA e PG, somatório de polinômios

  8. Lógica proposicional e tabelas-verdade

  9. MP 10Técnicas de Newton para sequências polinomiais, relações de recorrência

Novembro

  1. Técnicas básicas de demonstração

  2. MP 11Lógica proposicional e tabelas-verdade

  3. ProjetoDesenvolvimento de projeto e orientação

  4. ProjetoDesenvolvimento de projeto e orientação

  5. Grafos e árvores I

  6. Grafos e árvores II

  7. Grafos e árvores III

  8. MP 12Técnicas básicas de demonstração

  9. PrazoEntrega do projeto no Classroom

Dezembro

  1. EE2Segundo exercício escolar

  2. ProjetoApresentação dos projetos

  3. Feriado (Nossa Senhora da Conceição, Recife)

  4. FinalProva final

MPminiprovaEEexercício escolarProjetoprojeto e monitoriaFinalprova final

Já liberadas

Listas de exercícios

Cada lista traz afirmações para marcar V ou F, com a dificuldade estimada de cada item, de baixa a alta. O gabarito objetivo aparece logo abaixo do link de cada lista. As listas novas saem no Classroom às terças, depois da aula.

Lista 0111/08

Conjuntos

Relacionada à MP 1 · 20/08

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Gabarito da Lista 01
Questão12345
IFVVFF
IIVFFFF
IIIVFVVV
IVFVFVV
Lista 0218/08

Relações e funções

Relacionada à MP 2 · 27/08

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Gabarito da Lista 02
Questão12345
IVVVFF
IIFVVFF
IIIFFVFV
IVVVVFF
Lista 0325/08

Conjuntos infinitos e enumerabilidade

Relacionada à MP 3 · 03/09

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Gabarito da Lista 03
Questão12345
IFFVVF
IIVFVFF
IIIFVVFV
IVVFFVV
Lista 0401/09

Funções especiais

Relacionada à MP 4 · 10/09

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Gabarito da Lista 04
Questão12345
IVFVVF
IIVVVFF
IIIVVFFF
IVVFVFF
Lista 0508/09

Endorrelações

Relacionada à MP 5 · 24/09

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Gabarito da Lista 05
Questão12345
IVFFVF
IIVFVFF
IIIVVVVF
IVFVVFF
Lista 0615/09

Elementos de aritmética modular

Relacionada à MP 6 · 01/10

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Gabarito da Lista 06
Questão12345
IVFVFV
IIFVFVF
IIIVFFVV
IVFVVFF
Lista 0729/09

Princípios aditivo e multiplicativo, inclusão-exclusão e complementar

Relacionada à MP 7 · 08/10

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Gabarito da Lista 07
Questão12345
IVFVFF
IIVVFVF
IIIVFVFV
IVFVFVF
Lista 0806/10

Permutações, arranjos, combinações e binômio de Newton

Relacionada à MP 8 · 15/10

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Gabarito da Lista 08
Questão12345
IVVVFF
IIFFFFV
IIIFVVVV
IVVVFFF
Lista 0913/10

Somatórios, PA e PG, somatório de polinômios

Relacionada à MP 9 · 22/10

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Gabarito da Lista 09
Questão12345
IFVVFF
IIFFVVV
IIIVFVVF
IVFFVFV
Lista 1020/10

Técnicas de Newton para sequências polinomiais e relações de recorrência

Relacionada à MP 10 · 29/10

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Gabarito ainda não divulgado.

Os PDFs ficam no Google Drive da turma e abrem com a conta @cin.ufpe.br de quem está matriculado no Classroom.

Notas e provas

Avaliação

Dois exercícios escolares, doze miniprovas e um projeto bônus, especificado pela monitoria.

Média

0,7 EE + 0,3 MP + Bônus

Prova final em 10/12.

EE
Média dos dois exercícios escolares, (EE1 + EE2)/2.EE1 em 22/09 · EE2 em 01/12
MP
Média das 12 miniprovas.Em geral às quintas-feiras; veja o calendário
Bônus
Nota do projeto, valendo até 2 pontos na média.Jogo de Voronoi em grafos; entrega em 30/11 e apresentação em 03/12

Provas aplicadas

Enunciados em PDF, com o mesmo acesso das listas, e o gabarito objetivo de cada asserção. As próximas miniprovas entram aqui depois de aplicadas.

EE 122/09

Primeiro exercício escolar

Conteúdo até elementos de aritmética modular

Gabarito do EE 1
Questão12345
IVFVFV
IIVFVFF
IIIFVVFV
IVVFFVF
MP 120/08

Conjuntos

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 1
Questão12345
IVFVVV
IIVFVFV
IIIVFVFF
IVFFFVV
MP 227/08

Relações e funções

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 2
Questão12345
IFFFVV
IIVFVVF
IIIVFFFV
IVFFVFF
MP 303/09

Conjuntos infinitos e enumerabilidade

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 3
Questão12345
IVFFVF
IIVFVFF
IIIVFVFF
IVFFFVF
MP 410/09

Funções especiais

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 4
Questão12345
IVFVVF
IIVFVVF
IIIFVVVF
IVVFVVF
MP 524/09

Endorrelações

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 5
Questão12345
IVFFVV
IIVFVFF
IIIVFFVF
IVVFFVF
MP 601/10

Elementos de aritmética modular

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 6
Questão12345
IVVFVV
IIVFVVF
IIIVVVFV
IVVFVFF
MP 708/10

Princípios aditivo e multiplicativo, inclusão-exclusão e complementar

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 7
Questão12345
IVFVFV
IIVVFVF
IIIVFVFV
IVVVFFF
MP 815/10

Inclusão-exclusão, permutações, arranjos, combinações e binômio de Newton

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 8
Questão12345
IVFFFV
IIFVFFV
IIIFVFVF
IVFFVFF
MP 922/10

Somatórios, PA e PG, somatório de polinômios

Enunciado (PDF)
Gabarito da MP 9
Questão12345
IVFVVF
IIVFVVF
IIIFVVVV
IVVVFFV

Bônus de até 2 pontos

Projeto: Jogo de Voronoi em grafos

Cada grupo escreve, em Python, uma estratégia para escolher vértices de um grafo numa competição entre as equipes da turma. A especificação é da monitoria.

ABCD EFGH 3725 4168
Exemplo da documentação, Partida 1: o Aluno 1 (vermelho) põe centros em A, D e E, e o Aluno 2 (preto), em B, G e H. C e F ficam à mesma distância das duas equipes e dividem o peso, que é o número ao lado de cada vértice. Placar: 13,5 × 22,5.

Abrir a demonstração interativaTreze grafos e cinco estratégias com pseudocódigo. Cada lance vem explicado, e dá para jogar contra uma estratégia ou contra um colega.

Como funciona

  • Em cada partida, as duas equipes alternam jogadas até posicionar 3 centros cada uma. Cada confronto tem duas partidas, e cada equipe começa uma delas.
  • Cada vértice fica com a equipe do centro mais próximo, pela distância de menor caminho no grafo, e soma o seu peso para ela. Em caso de empate, o peso se divide entre as duas.
  • A entrega é um arquivo resposta.py com uma função, com o nome da estratégia do grupo, que recebe o grafo da partida (um objeto Graph da networkx) e devolve o vértice escolhido. A competição usa grafos regulares e não regulares.
  • A classificação define a nota do projeto, de 0 a 10: o primeiro lugar recebe 10, e o último, 0. A nota só vale se o grupo explicar presencialmente a estratégia e o código.

Regras

  • Até 12 grupos, com 6 alunos em cada.
  • Python, com a networkx como única biblioteca externa.
  • Código de autoria do grupo, sem código gerado por IA nem copiado de fontes externas. Código não autoral zera a nota do grupo.

Entradas oficiais

Pendente O professor vai elaborar as entradas oficiais da competição e publicar aqui, em novembro, o SHA-256 de cada uma. Assim a turma pode conferir, depois das partidas, que as entradas usadas são exatamente as que foram fixadas antes.

Grupos

O prazo de inscrição já passou. Quem não se inscreveu até 15/10 só pode pedir a liberação diretamente ao monitor bolsista, Gabriel Nobrega da Silva Barros (gnsb@cin.ufpe.br).

Datas

  1. SHA-256 das entradas oficiais (pendente)
  2. Desenvolvimento e orientação com a monitoria, em sala
  3. Entrega do resposta.py no Classroom; nada é aceito depois do prazo
  4. Apresentação dos projetos

Material da monitoria

Abrem com a conta @cin.ufpe.br da turma. Dúvidas no canal #dúvidas do Discord da monitoria ou por e-mail aos monitores.

Para se preparar

Ementa, unidades e módulos

Material digital

São cinco unidades, cada uma dividida em módulos, um por aula expositiva. Cada módulo leva à sua lista de exercícios e, nas unidades 1 a 4, à sua miniprova.

Ementa: conjuntos, relações, funções, princípios de contagem, elementos de lógica, técnica de demonstração matemática, elementos de teoria dos grafos, número e suas representações.

  1. Conjuntos, relações e funções6 módulos · 11/08 a 15/09
  2. Princípios de contagem2 módulos · 29/09 e 06/10
  3. Sequências e relações de recorrência2 módulos · 13/10 e 20/10
  4. Lógica e técnicas de demonstração2 módulos · 27/10 e 03/11
  5. Grafos e árvores3 módulos · 17/11 a 24/11

Leituras: tradução e readaptação, pelo Prof. Sérgio Queiroz, dos textos livres de Levin, Aspnes e Hefferon (veja a Bibliografia); os PDFs abrem com a conta @cin.ufpe.br. Vídeos: públicos no YouTube.

Diagrama de Venn: a interseção A ∩ B no universo U.

Unidade 1 · 6 módulos

Conjuntos, relações e funções

  1. 1.1Conjuntosaula de 11/08Lista 01MP 1
  2. 1.2Relações e funçõesaula de 18/08Lista 02MP 2
  3. 1.3Conjuntos infinitos e enumerabilidadeaula de 25/08Lista 03MP 3
  4. 1.4Funções especiaisaula de 01/09Lista 04MP 4
  5. 1.5Endorrelaçõesaula de 08/09Lista 05MP 5
  6. 1.6Elementos de aritmética modularaula de 15/09Lista 06MP 6
Tópicos da ementa

Operações de união, interseção, diferença, complemento, produto cartesiano de conjuntos, diferença de conjunto para vetores e tuplas; conjuntos especiais; comutatividade, distributividade e associatividade da união e da interseção, leis de Morgan; subconjuntos, continência estrita e não estrita e subconjunto próprio; conjunto das partes e partições; endorrelação, reflexividade, simetria, antissimetria, transitividade, ordens parciais e posets, relações de equivalência, fecho reflexivo, fecho simétrico, fecho transitivo, aritmética; funções, funções injetoras, sobrejetoras e bijetoras, plano cartesiano, função piso, teto, sinal, parte fracionária, valor absoluto; enumerabilidade; divisibilidade, fatoração, primos e fatoriais, elementos de teoria dos números.

Vídeos

Os três abrem a playlist Pré-Cálculo.

Triângulo de Pascal: C(4, 2) = C(3, 1) + C(3, 2) = 6.

Unidade 2 · 2 módulos

Princípios de contagem

  1. 2.1Princípios aditivo e multiplicativo, inclusão-exclusão e complementaraula de 29/09Lista 07MP 7
  2. 2.2Permutações, arranjos, combinações e binômio de Newtonaula de 06/10Lista 08MP 8
Tópicos da ementa

O Teorema Fundamental da Contagem; permutações, arranjos, permutações com repetição; combinações, coeficientes binomiais, binômio de Newton; técnicas de agrupamento, técnicas de asterisco e barra; Princípio da Inclusão-Exclusão.

Leituras

Números triangulares: cada termo acrescenta uma linha, Tn = Tn−1 + n.

Unidade 3 · 2 módulos

Sequências e relações de recorrência

  1. 3.1Somatórios, PA e PG, somatório de polinômiosaula de 13/10Lista 09MP 9
  2. 3.2Técnicas de Newton para sequências polinomiais e relações de recorrênciaaula de 20/10Lista 10MP 10 · 29/10
Tópicos da ementa

Definição e notação de sequências; progressão aritmética, números triangulares, progressão geométrica; diferenças finitas, ajuste polinomial de sequências; definição e notação de funções recursivas; resolução por telescopagem; a técnica da raiz característica; indução matemática, indução forte.

Leituras

Tabela-verdade: p → q só é falsa quando p é V e q é F.

Unidade 4 · 2 módulos

Lógica e técnicas de demonstração

  1. 4.1Lógica proposicional e tabelas-verdadeaula de 27/10Lista 11 · 27/10MP 11 · 05/11Tabela-verdade
  2. 4.2Técnicas básicas de demonstraçãoaula de 03/11Lista 12 · 03/11MP 12 · 26/11
Tópicos da ementa

Conectivos lógicos; implicações; recíprocas e contrapositivas, “se e somente se”, condições necessárias e suficientes; predicados e quantificadores universais e existenciais, negação e quantificadores; lógica proposicional, tabelas-verdade, tautologia; equivalência lógica, leis de Morgan, disjunção e implicação, dupla negação, negação de uma implicação; demonstrações matemáticas; prova direta por implicações; prova por contrapositiva; prova por contradição; prova por invariante; prova por exemplo; prova por contraexemplo; prova por casos; negação do implica; prova em cascata; prova por indução, indução forte; princípio da casa dos pombos.

Ferramenta da unidade 4

Tabela-verdade

Escreva uma fórmula da lógica proposicional para ver a tabela, coluna por coluna, e saber se ela é tautologia, contradição ou contingência. Preencha a segunda fórmula para testar se as duas são equivalentes.

Use os botões ou o teclado: ~ para ¬, & para ∧, | para ∨, -> para → e <-> para ↔. As constantes são V e F, e colchetes valem como parênteses.

Todas as formas de digitar e a ordem de precedência
¬
~ ! not não
∧
& /\ and e
∨
| \/ or ou
⊕
^ xor
→
-> => implica
↔
<-> <=> iff sse
V
V 1 T true
F
F 0 false

Sem parênteses, o ¬ vale primeiro; depois vêm o ∧, o ∨ e o ⊕, o → e, por último, o ↔. O → associa à direita: p → q → r é lido como p → (q → r). As variáveis são letras ou palavras, que podem terminar em número, como p, r1 ou chove; só não use como variável as letras e palavras da tabela acima.

Exemplos da aula

Comutatividade e associatividade · compara F₁ com F₂

Equivalências notáveis · compara F₁ com F₂

Tautologias e contradições · uma fórmula só

A ideia vem da Truth Table Tool do CS103, de Stanford.

Árvore binária perfeita de altura 2: raiz, dois nós internos e quatro folhas.

Unidade 5 · 3 módulos · só listas

Grafos e árvores

  1. 5.1Grafos e árvores Iaula de 17/11Lista 13 · 17/11
  2. 5.2Grafos e árvores IIaula de 19/11Lista 14 · 19/11
  3. 5.3Grafos e árvores IIIaula de 24/11Lista 15 · 24/11
Tópicos da ementa

Definição de grafo, vértice, aresta, caminho, direcionamento de arestas, pesos, vértices adjacentes, conectividade, grau (de saída/entrada), ciclo, DAGs, posicionamento espacial (mergulho), grafo para representar relação; busca em largura e profundidade em grafos; definição de árvore, árvores livres e enraizadas, raiz, pai, filho, irmão, ancestral, folha, descendente, nó interno, profundidade, altura, nível, subárvore, árvores binárias; percurso pré-ordem, pós-ordem e in-ordem; árvore binária estrita, completa e perfeita; árvores de busca binária, busca, adição e remoção de nó, elementos de balanceamento de árvore binária.

Leituras

Referências

Bibliografia

Os três primeiros textos são livres e estão em inglês. Para os livros, o catálogo da UFPE mostra em que biblioteca estão os exemplares e se estão disponíveis para empréstimo.

Livres, online

  • Discrete Mathematics: An Open Introduction

    Oscar Levin

    Livro aberto, em inglês

  • Notes on Discrete Mathematics

    James Aspnes

    Notas de aula da Yale University, em inglês

  • Theory of Computation: Making Connections

    Jim Hefferon

    Livro aberto, em inglês

Livros no acervo da UFPE

  • Discrete Mathematics and Its Applications

    Kenneth H. Rosen

    2011 · em português: Matemática Discreta e suas Aplicações

    Na UFPE: Biblioteca do CCEN, com a 6ª edição em português (2009) e a 4ª, a 5ª e a 6ª em inglês.

  • Fundamentos Matemáticos para a Ciência da Computação

    Judith L. Gersting

    7ª edição · LTC · 2016

    Na UFPE: Biblioteca do CCEN, com a 3ª edição (1993).

  • Matemática Concreta: Fundamentos para a Ciência da Computação

    Ronald L. Graham, Donald E. Knuth e Oren Patashnik

    2ª edição · LTC · 1995

    Na UFPE: Biblioteca do CCEN, com a 2ª edição (1995).

Com login no catálogo da UFPE, a aba E-books reúne os livros digitais disponíveis para a comunidade da universidade.

Equipe 2026.2

Monitoria

Os monitores acompanham as listas, as miniprovas e o projeto; Gabriel Nobrega da Silva Barros é o monitor bolsista. Escreva para o e-mail institucional de cada um.

Monitor bolsista

Gabriel Nobrega da Silva Barros

gnsb@cin.ufpe.br

Edisio Uchoa Cavalcanti Neto

eucn@cin.ufpe.br

Gabriel Freitas de Albuquerque

gfa3@cin.ufpe.br

Isabelle Tenorio Vaz Bezerra

itvb@cin.ufpe.br

Victor Lemos de Freitas

vlf2@cin.ufpe.br

Wallyson Rodrigues da Silva

wrs4@cin.ufpe.br

Dúvidas: canal #dúvidas no Discord da monitoria. O convite está no Classroom.

Projeto com a monitoria: orientação em sala em 10/11 e 12/11; veja a seção Projeto.