学习总结——集合和二元关系

Posted by BlackDn on June 6, 2019

“志之所趋,穷山距海,不可阻挡。”

前言

我好像找到了一种能正常现实图片的方法…虽然还是比较麻烦…不过我的 Microsoft Edge 不会图裂了,感动
其实还是上传的 GitHub,用开发人员工具扣出图片的 utl,在前面加上”https://github.com/….”
不过要注意,在这里图片的名称要英文,不要特殊字符
这份总结主要是因为离散的集合那一块,概念太多太多,又容易混在一起。
之前小测的时候我连符号都不知道是什么意思….
估计之后学图的时候还得总结一份 QAQ

集合及关系

关系的运算

  1. AxB:笛卡尔乘积。A 中的元素作为第一元素,B 中的元素作为第二元素,构成所有的序偶构成的集合作为结果。
  2. domR:R 的定义域。R 中所有序偶第一元素构成的集合
  3. ranR:R 的值域。R 中所有序偶第二元素构成的集合
  4. fldR:R 的域。domR 与 ranR 的并集
  5. R^-1:R 的逆关系/R 的逆。每个序偶第一元素和第二元素交换
  6. F⚪G:G 对 F 的右合成。第一元素 x 来自 F,第二元素 y 来自 G,如果 F 中存在<x,t>,G 中存在<t,y>,则结果为所有<x,y>组成的集合。(F 到 G 的传递)
  7. IA:基于 A 的恒等关系。即所有元素既作为第一元素也作为第二元素<x,x>所组成的集合

calculate

关系的性质

  1. 自反:对于 A 中每个元素 x,R 中都有<x,x>
    如果有一个元素不存在,就不满足自反
  2. 反自反:对于 A 中每个元素 x,R 中都没有<x,x>
    如果有一个元素存在,则不满足反自反
    综上,如果 A 中有元素存在,但并不是所有元素都存在,则既不是自反,也不是反自反
  3. 对称:对 R 中所有的<x,y>,同时也存在<y,x>
  4. 反对称:对 R 中所有的<x,y>,要么不存在<y,x>,若存在,则 x=y
    综上,如果存在<x,y>,<y,x>,但并不是所有元素都存在,则既不是对称也不是反对称
  5. 可传递:对 R 中所有的<x,y>,如果存在<y,z>,那么就有<x,z>
  6. 不可传递:R 中存在<x,y>,也存在<y,z>,但是没有<x,z>
    综上,如果关系 R 不是可传递的,那就是不可传递的。当且仅当所有的<x,y>、<y,z>都有<x,z>,才是可传递的。即不存在和不全存在都为不可传递。

property

关系的闭包运算

  1. r(R):自反闭包。R 本身并上恒等关系 IA。构造基于 R 的最小的自反关系。
  2. s(R):对称闭包。R 本身并上 R 逆。构造基于 R 的最小的对称关系。
  3. t(R):传递闭包。公式上等于 R^1 并上 R^2 并上 R^3….直到趋于无穷。通常会陷入循环或一开始就等于本身。若陷入循环则结果为第一段循环。
    可用 wallshall 算法来求得

closure

特殊关系

  1. 覆盖:若集合 A 由若干集合构成,且 A 中的集合都是 S 集合的子集,且所有集合的并集结果为 S,称 A 是 S 的覆盖。
  2. 划分:当 S 的覆盖 A 中任意两个的子集的交集都为空,则称 A 为 S 的划分。
    综上,覆盖和划分都不唯一。覆盖会存在交集,而划分是正好的,不存在交集。
  3. 等价关系:关系 R 同时满足自反、对称、可传递 这里引入模 k 关系:a,b 两个数满足 a-b=mk,则 ab 满足模 k 关系,其中 m 为任意整数,k 是我们提前设的。模 k 关系为等价关系
  4. 等价类:等价关系下一个划分组成的集合
  5. 商集:所有等价类作为元素的集合
    不难看出,商集中的集合(所有等价类)构成了此关系的划分。等价关系->等价类->商集->划分。
    equivalence
  6. 相容关系:关系 R 同时满足自反、对称
  7. 最大相容类:满足相容的集合有一个子集,这个子集中的任何一个元素与子集其他所有元素能构成相容关系,但是和这个子集外的任何元素没有相容关系,则这个子集称为最大相容类 判断相容类或者最大相容类的时候,通过关系图能很好进行判断
    两两相连的就是相容类,再加一个元素就不满足两两相连的相容类就是最大相容类
    ReCompatibility

次序关系

  1. 偏序关系:R 是自反的反对称的可传递的,称 R 是 A 中的偏序关系。用 ≤ 表示偏序关系
  2. 拟序关系:R 是反自反的可传递的,称 R 是 A 中的拟序关系。用<表示拟序关系
  3. 全序关系:R 是偏序关系,对于 A 中每一个 x,y,都有 x 小于等于 y 或 y 小于等于 x。即满足线性关系(一条线),哈斯图中一层只有一个元素

partial

哈斯图

表达偏序关系的利器

  1. 最小元:在给定集合中选,可以不存在,存在则唯一。一定和给定集合所有元素满足偏序,即给定集合任意元素向下能达到最小元。
  2. 最大元:在给定集合中选,可以不存在,存在则唯一。一定和给定集合所有元素满足偏序,即给定集合任意元素向上能达到最大元。
  3. 极小元:在给定集合中选,一定存在,可以多个。哈斯图中给定集合的最底层。
  4. 极大元:在给定集合中选,一定存在,可以多个。哈斯图中给定集合的最高层。
  5. 上界:在整个集合中选,可以不存在,可以存在很多。一定和给定集合所有元素满足偏序,即给定集合任意元素向上能达到上界。
  6. 下界:在整个集合中选,可以不存在,可以存在很多。一定和给定集合所有元素满足偏序,即给定集合任意元素向下能达到下界。
  7. 上确界(最小上界):在整个集合中选,可以不存在,存在则唯一。上届中最小的元素,即哈斯图中上界的最底层。若最底层不唯一则不存在。
  8. 下确界(最大下界):在整个集合中选,可以不存在,存在则唯一。下届中最大的元素,即哈斯图中下界的最高层。若最高层不唯一则不存在。

Hasse