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社区首页 >专栏 >【集合论】序关系 ( 链 | 反链 | 链与反链示例 | 链与反链定理 | 链与反链推论 | 良序关系 )

【集合论】序关系 ( 链 | 反链 | 链与反链示例 | 链与反链定理 | 链与反链推论 | 良序关系 )

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韩曙亮
发布于 2023-03-28 18:09:47
发布于 2023-03-28 18:09:47
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一、链


<A, \preccurlyeq>

是 偏序集 ,

B \subseteq A

,

偏序集中一组元素组成集合

B

, 如果

B

集合中的元素两两都可比 , 则称

B

集合是该偏序集

<A, \preccurlyeq>

的链 ;

符号化表示 :

\forall x \forall y ( x \in B \land y \in B \to x 与 y 可比 )

链的本质是一个集合

|B|

是链的长度

二、反链


<A, \preccurlyeq>

是 偏序集 ,

B \subseteq A

,

偏序集中一组元素组成集合

B

, 如果

B

集合中的元素两两都 不可比 , 则称

B

集合是该偏序集

<A, \preccurlyeq>

的 反链 ;

符号化表示 :

\forall x \forall y ( x \in B \land y \in B \land x\not= y \to x 与 y 不可比 )

反链的本质是一个集合

|B|

是反链的长度

三、链与反链示例


参考博客 : 【集合论】偏序关系 相关题目解析 ( 偏序关系 中的特殊元素 | 绘制哈斯图 | 链 | 反链 )

四、链与反链定理


<A, \preccurlyeq>

是 偏序集 ,

B \subseteq A

,

A

集合中最长链长度是

n

, 则有以下结论 :

①

A

集合中存在极大元 ;

A

集合的极大元就是最长链中最大的元素 ;

②

A

集合中存在

n

个划分块 , 每个划分块都是反链 ;

将 链 中的极大元 , 与该极大元不可比的元素放在一个集合中 , 构成一个划分块 ; ( 注意划分块中的元素互相不可比 )

在链上剩余的元素中 , 再次选择一个极大元 , 然后将与该极大元不可比的元素放在一个集合中 , 构成另一个划分块 ;

\vdots

下面的示例讲解了如何划分 :

上述偏序集中 , 最长的链长度是

6

;

① 将极大元

g,h

, 与该极大元不可比的剩余元素

k

放在一个集合中 ;

A_1 = \{ g , h , k \}

② 将剩余元素的极大元

f

, 与该极大元不可比的剩余元素

j

放在一个集合中 ;

A_2 = \{ f,j \}

③ 将剩余元素的极大元

e

, 与该极大元不可比的剩余元素

i

放在一个集合中 ;

A_3 = \{ e, i \}

④ 将剩余元素的极大元

d

, 剩余的元素都与该极大元科比 ;

A_4 = \{ d \}

⑤ 将剩余元素的极大元

c

, 剩余的元素都与该极大元科比 ;

A_5 = \{ c\}

⑥ 将剩余元素的极大元

a,b

, 没有剩余元素了 ;

A_6 = \{ a,b \}

整体的划分为 :

\mathscr{A} = \{ \{ g , h , k \} ,\{ f,j \} , \{ e, i \} , \{ d \} , \{ c\} , \{ a,b \} \}

每次都将最长链去掉一层 , 最终将最长链去除干净 , 得到

n

个划分块 ;

五、链与反链推论


<A, \preccurlyeq>

是 偏序集 ,

B \subseteq A

,

A

集合大小为

mn + 1

,

|A| = mn + 1

, 则有以下结论 :

A

集合中要么存在

m+1

的反链 , 要么存在

n + 1

的链 ;

使用反证法证明 :

如果既没有

m+1

的反连 , 又没有

n + 1

的链 ,

假设有长度为

n

的链 , 长度为

m

的反连 ,

A

集合最多划分

n

个划分块 , 每个划分块最多有

m

个元素 , 该集合最多有

m n

个元素 , 与

|A| = mn + 1

矛盾 ;

六、链与反链推论示例


上述偏序集中 , 最长的链长度是

6

;

A = \{ a,b,c,d,e,f,g,h,k,j,i \}

集合中 , 元素个数是

11

个 ,

A

集合中有

  • 长度为
6

的链 ,

\{ a, c,d, e,f, g \}

,

\{ b, c,d, e,f, h \}
  • 长度为
3

的反链 ,

\{ g,h,k \}

,

\{ a,b,i \}

,

\{ g,h,i \}

,

\{ a,b,k \}
|A| = 11 = 2 \times 5 + 1
A

集合中要么有长度为

2 + 1 = 3

的反链 , 要么有长度为

5 + 1 = 6

的链 ; ( 两个都满足 ) 或

A

集合中要么有长度为

5 + 1 = 6

的反链 , 要么有长度为

2 + 1 = 3

的链 ; ( 满足长度为

3

的链 )

A

集合上的划分 :

\mathscr{A} = \{ \{ g , h , k \} ,\{ f,j \} , \{ e, i \} , \{ d \} , \{ c\} , \{ a,b \} \}
\mathscr{A} = \{ \{ g , h \} ,\{ f \} , \{ e \} , \{ d \} , \{ c, j\} , \{ a,b , i \} \}

七、良序关系


<A, \prec>

是 拟全序集 ,

如果

A

集合中的任何非空子集

B

, 都有最小元 ,

则称

\prec

是集合

A

上的良序关系 ,

称

<A, \prec>

为良序集

<N, <>

是良序集 ,

N

集合中的非空子集有最小元 , 最小就是

0

;

<Z, <>

不是良序集 ,

Z

集合中的非空子集可能没有最小元 , 可能是

-\infty

;

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2020-10-14,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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  • 文章目录
  • 一、链
  • 二、反链
  • 三、链与反链示例
  • 四、链与反链定理
  • 五、链与反链推论
  • 六、链与反链推论示例
  • 七、良序关系
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