A multihalmaz a halmaz fogalmának olyan módosítása, amely lehetővé teszi, hogy ugyanazt az elemet többször is beépítsék egy gyűjteménybe. A multihalmaz elemeinek számát, az ismétlődő elemeket figyelembe véve, méretének vagy teljesítményének nevezzük .
A multihalmaz gondolatát implicit módon az ókor óta használják ( Knuth II. Bhaskara példáját idézi a 12. századból, aki a multihalmazok permutációit tanulmányozta), de a fogalom bevezetése és a kifejezés rögzítése de Bruijn nevéhez fűződik . (1970-es évek) [1] . Főleg alkalmazásokban ( informatika , mesterséges intelligencia , döntéselmélet ) használják, a Petri-háló elméletére alkalmazva a multihalmazt halmaznak nevezzük [2] . A különböző alkalmazások eltérő jelölést használnak.
Formálisan egy halmaz multihalmazát rendezett párként definiáljuk , ahol egy függvény , amely a halmaz minden eleméhez hozzárendel egy természetes számot , amelyet ezen elem többszörösének nevezünk.
Az egyik legegyszerűbb példa egy egész szám prímtényezőinek multihalmaza. Így például a 120-as szám prímtényezőkre bontásának alakja: , tehát prímosztóinak sokhalmaza : .
Egy másik példa egy algebrai egyenlet gyökeinek multihalmaza . Például az egyenletnek gyökei vannak .
A számossághalmazból kiválasztott elemekből álló különböző kardinalitási multihalmazok száma a következő képletből számítható ki binomiális együtthatóként :
.