Fiche de révision

Fonctions logiques composées et lois de l'algèbre booléenne

 

Les propriétés et les lois de l'algèbre de Boole sont utiles pour travailler sur des fonctions plus complexes combinant les opérations fondamentales de l'algèbre booléenne.

I Les lois de l'algèbre de Boole

Les lois suivantes sont facilement démontrables à l'aide de tables de vérités.

Propriété

Signification

Commutativité

x | y = y | x et x & y = y & x

Associativité

x | (y | z) = (x | y) | z et x & (y & z) = x & (y & z)

Distributivité

x & (y | z) = (x & y) | (x & z)

et x | (y & z) = (x | y) & (x | z)

Élément neutre

x | F = x et x & V = x

Élément absorbant

x & F = F

Involution

~(~x) = x

Tiers-exclus

~x | x = V

Non-contradiction

~x & x = F

Idempotence

x & x = x et x | x = x

Lois de De Morgan

~(x | y) = ~x & ~y et ~(x & y) = ~x | ~y

II Les fonctions composées

Toutes les opérations booléennes peuvent s'écrire en n'utilisant que les trois opérateurs &, | et ~. Mais en pratique on utilise aussi d'autres fonctions logiques, qui s'obtiennent à partir des opérations fondamentales.

1 Disjonction exclusive (ou exclusif, xor)

x ^ y = (x & ~y) | (~x & y)

PB_Bac_05230_numerique1_TT_p009-044_C01_Groupe_Schema_19

2 Non Et (nand)

x ↑ y = ~(x & y)

PB_Bac_05230_numerique1_TT_p009-044_C01_Groupe_Schema_17

3 Non Ou (nor)

x ↓ y = ~(x | y)

PB_Bac_05230_numerique1_TT_p009-044_C01_Groupe_Schema_18

à noter

On peut montrer que toutes les fonctions logiques précédentes peuvent s'obtenir à partir de la seule fonction Nand.

III Opérations bit à bit

On peut généraliser les opérations précédentes à des chaînes de bits.

Exemples :

Addition posée

Avec Python

1011011

& 1010101

--------------------

1010001

>>> bin(0b1011011 & 0b1010101)

'0b1010001'

1011011

| 1010101

--------------------

1011111

>>> bin(0b1011011 | 0b1010101)

'0b1011111'

1011011

^ 1010101

--------------------

0001110

>>> bin(0b1011011 ^ 0b1010101)

'0b1110'

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