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图的基本概念
代数系统
- 单位元和零元如果存在,则是唯一的
- 当代数系统的元素大于1时,单位元与零元不相等
- 对于可结合的二元运算,可逆元素的逆元唯一
- 同类型的代数系统:运算个数相同,对应运算的元数相同,代数常数的个数相同 同种代数系统:在同类型代数系统基础上,运算的性质相同
子代数证明
:元素是S 子集,且满足运算封闭- 任何的代数系统都有子代数,子代数与本身是同种的代数系统
- 平凡子代数:最小子代数(代数常数)与最大子代数(自己)
- 积代数的形式:<a1,b1> ·<a2,b2> = <a1oa2,b1*b2>
- 代数系统的同态与同构:f:V1-->V2 ,有f(xoy) = f(x)*f(y) ,则称是从v1 到v2 的同态映射(同态),当 f 是单射时(单同态),满射(满同态),双射(同构)
群与环
- 半群:代数系统<S,o> ,o 可结合(可结合)
- 独异点:在半群的基础上,存在单位元(可结合,单位元)
- 群:在独异点的基础上,每个元素有逆元(可结合,单位元,逆元)
偶阶群(群中的元素的个数为偶数)一定含有二阶元:单位元的阶为1,大于2 的阶的元素由于本身加上逆元,个数的和为偶数,对于由于二阶元的逆元为自己,在群众也是占据一个位置,刚好补上单位元的1
群其实是可以直接写出来
- 注意元素的幂运算:0次幂为单位元,正数幂直接算,负数幂就用逆元的正数幂
- 元素的阶:使得a^k = e 的最小的k ,一个元素的阶与逆元的阶相等
- 对于群的运算只用留意:(a b)^-1 = b^-1 a^-1
- 群是满足消去律的:消去律的前提就是满足结合律,以及排除零元,而群自身就满足结合律,以及没有零元
如何证明子群:在H 非空的前提下
(1)满足封闭性,满足逆元
(2)将封闭性与逆元结合:ab^-1 属于H
(3)H 为非空的有限子集,只用证明封闭即可- 子群的交仍然是子群,子群的并不一定是子群
- 元素a 的生成子群:< a >
- 陪集:Ha 为H 在G 中的右陪集
- 陪集的性质:
(1)He = H
(2)a 属于 Ha (至少有个单位元)
(3)a 属于 Hb <=> ab^-1 <=> Ha = Hb (证明陪集的相等)
(4)H 的所有的右陪集集合构成G 的一个划分
(5)Ha 与 H 是等势的- 拉格朗日定理:G 为有限群,H 为 子群 ,G 的阶 = 子群的阶 * 陪集的个数 (陪集之间是相互独立的,且与子群等势,广义并就是G)
重要推论:
(1)n 阶群的元素的阶是n 的正因子,即 a^n =e
(2)阶为素数的群一定是循环群- 循环群:(简单来说就是,由生成元生成的群)
(1)无限循环群G只有两个生成元,a 和 a^-1
(2)n 阶循环群G,有从0到n-1 与n 互素的数的个数个生成元(这个是G 的生成元的个数),G 的生成元
:对于任何小于n 且与 n 互质的自然数 r,a^r 是G 的生成元,且每一个正因子 d ,都有一个 d 阶子群(<a ^(n/d)>
为相对应子群的生成元
)区别求生成元以及子群:
结合子群的阶以及相对应的生成元来求即可- 环:<S,+,*> :<S,+> 满足交换群(交换律,结合律,单位元,逆元)
<S, * > 满足半群(结合律,单位元) , * 对 + 满足分配律- 相关性质:
(1)加法中的单位元为乘法中的零元
(2)a(b-c) = ab -ac (分配律)- 交换环:乘法* 满足交换律
- 含幺环:乘法* 存在单位元
- 无零因子环: ab= 0=> a=0 或者 b = 0 (a,b 至少其中一个为加法中的单位元
- 整环:满足交换环,含幺环,无零因子环
- 域:整环的基础上,去除加法的单位元,每个元素都有逆元
模n 的整数环,如果n 为素数,那么为域
整数环是整环,但是不是域(元素的逆不一定是整数)
格与布尔代数
- 格:偏序关系<x,y> 存在最小上界与最大下界
如何证明一个代数系统是格?证明封闭性,证明^,V 成立
- 对偶原理:将<= 换成>= ,^ 换成 v ,那么称为相对应的对偶命题,原命题与对偶命题的真值相同
- 格的性质,v,^ 是满足
交换律,结合律,幂等律,吸收律,注意不满足分配律
- 注意偏序与运算的关系,以及相对应的保序关系
子格:S非空,S 在 父格中,关于运算^ 和v 封闭
对于下面左上角的题目,对于{a,b,d,f} 来说,b,d 的最大下界是c ,但是c 不在{a,b,d,f}中,所以不是子格- 分配格:满足分配律
- 分配格的判定:
(1)满足相对应的定义,但是只用证明一个式子(对偶)
(2)判断不是分配格,不含钻石格与五角格同构的子格
(3)小于5元的格都是分配格
(4)任何一条链都是分配格- 有补格:补元:对于a , b 与a 的最大下界是0,最小上界是1,(补元不唯一)
- 有界格:每个元素大于0,小于1
无限格也可能是有界格,例如幂集格小于自己,大于空集
有界分配格,如果元素存在补元,则补元唯一存在
有补分配格(布尔代数)
:
任何等势的布尔代数都同构于某一幂集格,任何有限的布尔代数的基数为 2^n,布尔代数中的元素的补元是唯一的
布尔代数与原子