📜  离散数学SemiGroup

📅  最后修改于: 2020-12-23 01:09:17             🧑  作者: Mango

半组

让我们考虑一个代数系统(A,*),其中*是对A的二元运算。然后,如果系统(A,*)满足以下性质,则称它为半群:

  • *操作是对集合A的关闭操作。
  • *是一个关联操作。

示例:考虑一个代数系统(A,*),其中A = {1、3、5、7、9 ….},这是一个正奇数整数,而*是二进制运算表示乘法。确定(A,*)是否为半群。

解决方案:闭包属性:*是闭合运算,因为两个+ ve奇数整数相乘是+ ve奇数。

关联属性:操作*是对集合A的关联操作。由于每个a,b,c∈A,我们有

(a * b)* c = a *(b * c)

因此,代数系统(A,*)是一个半群。

半小组:

考虑一个半群(A,*)并令B⊆A。然后,如果集合B在*操作下闭合,则系统(B,*)被称为半子群。

示例:考虑一个半群(N,+),其中N是所有自然数的集合,而+是加法运算。代数系统(E,+)是(N,+)的一个子半群,其中E是一组+ ve个偶数整数。

免费半组:

考虑一个非空集合A = {a 1 ,a 2 ,….. a n }。

现在,A *是A元素的所有有限序列的集合,即A *由可以从A的字母形成的所有单词组成。

如果α,β和γ是A *的任何元素,则α,(β。γ)=(α.β).γ。

这里的°是级联运算,是上面所示的关联运算。

因此(A *,°)是一个半群。该半群(A *,°)称为由集合A生成的自由半群。

半组产品:

定理:如果(S 1 ,*)和(S 2 ,*)是半群,则(S 1 x S 2 *)是半群,其中*由(s 1 ',s 2 ')*(s 1 '定义',s 2 '')=(s 1 '* s 1 '',s 2 '* s 2 '')。

证明:半群S 1 x S 2在运算*下是闭合的。

*的缔合性,让a,b,c∈S 1 x S 2

因此,a *(b * c)=(a 1 ,a 2 )*((b 1 ,b 2 )*(c 1 ,c 2 ))
=(a 1 ,a 2 )*(b 1 * 1 c 1 ,b 2 * 2 c 2 )
=(a 1 * 1 (b 1 * 1 c 1 ),a 2 * 2 (b 2 * 2 c 2 )
=(((a 1 * 1 b 1 )* 1 * 1 ,(a 2 * 2 b 2 )* 2 c 2 )
=(a 1 * 1 b 1 ,a 2 * 2 b 2 )*(c 1 ,c 2 )
=(((a 1 ,a 2 )*(b 1 ,b 2 ))*(c 1 ,c 2 )
=(a * b)* c。

由于*是封闭的和关联的。因此,S 1 x S 2是一个半群。

Monoid:

让我们考虑一个代数系统(A,o),其中o是对A的二元运算。然后,如果系统(A,o)满足以下特性,则称该系统为等式:

  • 操作o是对集合A的关闭操作。
  • 运算o是关联运算。
  • 存在一个标识元素,即操作o。

示例:考虑一个代数系统(N,+),其中集合N = {0,1,2,3,4 …}。自然数和+的集合是加法运算。确定(N,+)是否为一个单面体。

解决方案:(a)闭包属性:由于两个自然数之和,因此+操作已关闭。

(b)关联性质:由于+具有(a + b)+ c = a +(b + c)∀a,b,c∈N,所以运算+是关联性质。

(c)身份:在集合N中存在一个身份元素+。元素0是标识元素,即+。由于操作+是封闭的,关联的,所以存在一个标识。因此,代数系统(N,+)是一个单曲面。

SubMonoid:

让我们考虑一个mono半群(M,o),也让S⊆M。当且仅当(S,o)满足以下属性时,才称为(M,o)的子monoid:

  • S在操作o下关闭。
  • 存在一个恒等元素e∈T。

示例:让我们考虑一个单面体(M,*),其中*是二进制运算,而M是所有整数的集合。然后(M 1,*)是一个子幺(M,*),其中M 1被定义为M 1 = {A I│i是从0到n的正整数,和a∈M}。