【集合論】序關係 ( 哈斯圖示例 | 整除關係哈斯圖 | 包含關係哈斯圖 | 加細關係哈斯圖 )

韓曙亮發表於2020-10-13





一、哈斯圖示例 ( 整除關係 )



集合 A = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 9 , 10 , 15 } A = \{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 15 \} A={1,2,3,4,5,6,9,10,15} ,

集合 A A A 上的整除關係 “ ∣ | ” 是偏序關係 ,

偏序集是 < A , ∣ > <A, |> <A,>

x x x 整除 y y y , x x x 是除數 (分母) , y y y 是被除數 (分子) ; y x \dfrac{y}{x} xy
y y y 能被 x x x 整除 , x x x 是除數 (分母) , y y y 是被除數 (分子) ; y x \dfrac{y}{x} xy


繪製上述偏序集的哈斯圖 :

在這裡插入圖片描述


1 1 1 是最小的 , 1 1 1 能整除所有的數 ;

1 1 1 上面的一層是素數 , 素數只能被 1 1 1 和其本身整除 ; 素數肯定是覆蓋 1 1 1 的 ; 即素數與 1 1 1 之間沒有元素 ;


素數之上的數 , 由素數相乘的陣列成 ;

6 6 6 既可以整除 2 2 2 , 又可以整除 3 3 3 , 因此其既覆蓋 2 2 2 , 又覆蓋 3 3 3 ;

10 10 10 既可以整除 2 2 2 , 又可以整除 5 5 5 , 因此其既覆蓋 2 2 2 , 又覆蓋 5 5 5 ;

15 15 15 既可以整除 3 3 3 , 又可以整除 5 5 5 , 因此其既覆蓋 3 3 3 , 又覆蓋 5 5 5 ;

4 4 4 可以整除 2 2 2 , 因此 4 4 4 覆蓋 2 2 2 ;

9 9 9 可以整除 3 3 3 , 因此 9 9 9 覆蓋 3 3 3 ;





二、哈斯圖示例 ( 包含關係 )



集合 A = { a , b , c } A = \{ a, b , c \} A={a,b,c} ,

集族 A \mathscr{A} A 包含於 A A A 集合的冪集 , A ⊆ P ( A ) \mathscr{A} \subseteq P(A) AP(A) ,

集族 A = { ∅ , { a } , { b } , { c } , { a , b } , { b , c } , { a , c } } \mathscr{A} = \{ \varnothing , \{ a \} , \{ b \} , \{ c \} , \{ a , b \} , \{ b,c \} , \{ a, c \} \} A={,{a},{b},{c},{a,b},{b,c},{a,c}}

集族 A \mathscr{A} A 上的 包含關係 “ ⊆ \subseteq ” 是偏序關係 ,

偏序集是 < A , ⊆ > <\mathscr{A} , \subseteq > <A,>

在這裡插入圖片描述

空集 包含於 所有集合 , 是最小的 , 在哈斯圖最下面 ;

空集 之上是單元集 , 單元集 覆蓋 空集 , 它們之間並不會有第三個元素 ;

三個單元集之間相互沒有包含關係 , 是不可比的 ;

單元集 之上是 雙元集 , 每個 雙元集 之下就是其包含的對應的單元集 ;





三、哈斯圖示例 ( 加細關係 )



加細關係 是 有序對集合 , 其中每個 有序對的元素 是 集族 ;


集合 A A A 非空 , π \pi π A A A 集合劃分組成的集合 , 每個劃分都是一個集族 ;

劃分參考 : 【集合論】劃分 ( 劃分 | 劃分示例 | 劃分與等價關係 )

集族之間有一種關係 , 加細關係 , 使用符號 ≼ 加 細 \preccurlyeq_{加細} 表示 ;

加細關係 ≼ 加 細 \preccurlyeq_{加細} 符號化表示 :

≼ 加 細 = { < x , y > ∣ x , y ∈ π ∧ x 是 y 的 加 細 } \preccurlyeq_{加細} = \{ <x, y> | x, y \in \pi \land x 是 y 的加細 \} ={<x,y>x,yπxy}


前提 :

  • 集合 A = { a , b , c , d } A = \{ a, b , c , d \} A={a,b,c,d}

  • 集族 A 1 = { { a } , { b } , { c } , { d } } \mathscr{A}_1= \{ \{ a \} , \{ b \} , \{ c \} , \{ d \} \} A1={{a},{b},{c},{d}}

  • 集族 A 2 = { { a , b } , { c , d } } \mathscr{A}_2 = \{ \{ a , b \} , \{ c , d \} \} A2={{a,b},{c,d}}

  • 集族 A 3 = { { a , c } , { b , d } } \mathscr{A}_3= \{ \{ a,c \} , \{ b,d\} \} A3={{a,c},{b,d}}

  • 集族 A 4 = { { a } , { b , c , d } } \mathscr{A}_4= \{ \{ a \} , \{ b, c , d \} \} A4={{a},{b,c,d}}

  • 集族 A 5 = { { a } , { b } , { c , d } } \mathscr{A}_5= \{ \{ a \} , \{ b \} , \{ c , d \} \} A5={{a},{b},{c,d}}

  • 集族 A 6 = { { a , b , c , d } } \mathscr{A}_6 = \{ \{ a , b , c , d\} \} A6={{a,b,c,d}}

上述集族都是 A A A 集合的劃分 ;


劃分關係的哈斯圖 :

在這裡插入圖片描述

A 1 \mathscr{A}_1 A1 是所有劃分的加細 , 是最細的劃分 , 在哈斯圖最下面 ;

所有的劃分都是 A 6 \mathscr{A}_6 A6 的加細 , 是最粗粒度的劃分, 在哈斯圖最上面 ;

A 5 \mathscr{A}_5 A5 既是 A 2 \mathscr{A}_2 A2 的加細 , 又是 A 4 \mathscr{A}_4 A4 的加細 ;

A 3 \mathscr{A}_3 A3 A 4 \mathscr{A}_4 A4 互相不是對方的加細 , 不可比 ;

A 2 \mathscr{A}_2 A2 A 4 \mathscr{A}_4 A4 互相不是對方的加細 , 不可比 ;

A 2 \mathscr{A}_2 A2 A 3 \mathscr{A}_3 A3 互相不是對方的加細 , 不可比 ;

A 3 \mathscr{A}_3 A3 A 5 \mathscr{A}_5 A5 互相不是對方的加細 , 不可比 ;

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