循環

群論中置換的一種表示

置換是群論中的一個基本概念,表示集合G=1,2,3,...,n中每個數換位到另一個位置。循環是一種比較簡單的表示置換的方法。

定義


約定一個記號:
循環[群論中置換的一種表示]
循環[群論中置換的一種表示]
叫做m階循環,循環可以理解為壓縮表示的置換。置換 只與元素的相鄰狀況有關,與哪個元素為首無關,比如。

性質


如果兩個循環沒有相同的元素,則稱為是不相交的,不相交的兩循環可以相乘,例如:

定理


定理:任何一個置換都可以表示成若干循環的乘積。
證明:對任意置換:
循環[群論中置換的一種表示]
循環[群論中置換的一種表示]
從1開始搜索,如,則得一循環,若該循環包含了1到n所有元素,則搜索停止。否則從餘下的元素中任一元素開始,如上述方法進行,再得一循環,如此反覆直到所有元素都取完為止。

分類


置換分成兩大類:奇置換與偶置換。
若一個置換能分解為奇數個換位之積,則為奇置換,若可以分解為偶數個換位之積,則為偶置換。
舉例說明:
S = (1) (25) (37) (46) 3個換位,為奇置換
S = (1) (2) (3) (4) (5) 0個換位,為偶置換