覆盖

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覆盖
术语名称 覆盖
英语名称 cover
别名 集合覆盖, covering

集合的覆盖(cover)是指对一个集合,一个集族仅包含其非子集,且其中所有子集的并集包含原集合。

定义

对于集合 [math]\displaystyle{ A }[/math],如果集族 [math]\displaystyle{ C = \{A_i\}_{i \in I} }[/math] 满足:

  • [math]\displaystyle{ A_i\neq\varnothing }[/math]
  • [math]\displaystyle{ A = \bigcup_{i \in I} A_i }[/math]

则称集族 [math]\displaystyle{ C }[/math] 是集合 [math]\displaystyle{ A }[/math] 的一个覆盖(cover)。

注:

  • 以上定义为标准定义,但也存在不一致的说法。有些定义中要求 [math]\displaystyle{ A }[/math] 非空,也有一些定义中不要求 [math]\displaystyle{ A_i }[/math] 非空。
  • 这一条件隐性地要求了子集关系,即 [math]\displaystyle{ \forall i \in I, A_i \subseteq A }[/math] 。有的定义中也会明确指出这些集合是子集,但不是必须明确指出。

性质

  • 任意非空集合都至少存在一个覆盖,例如 [math]\displaystyle{ \{A\} }[/math] (由原集合自身构成的覆盖),称为平凡覆盖(trivial cover)。
  • 如果 [math]\displaystyle{ C }[/math][math]\displaystyle{ A }[/math] 的覆盖,那么任何包含 [math]\displaystyle{ C }[/math] 的集族也是 [math]\displaystyle{ A }[/math] 的覆盖。
  • 覆盖与划分的关系:每个划分都是覆盖,但覆盖不一定是划分(覆盖中的集合可以相交,有些定义不要求覆盖中的集合非空)。
  • 覆盖的细化:如果覆盖 [math]\displaystyle{ \mathcal{D} }[/math] 中每个集合都包含于覆盖 [math]\displaystyle{ \mathcal{C} }[/math] 中的某个集合,则称 [math]\displaystyle{ \mathcal{D} }[/math][math]\displaystyle{ \mathcal{C} }[/math]加细

特殊类型

子覆盖

如果覆盖 [math]\displaystyle{ \mathcal{C}' \subseteq \mathcal{C} }[/math] 本身也是覆盖,则称 [math]\displaystyle{ \mathcal{C}' }[/math][math]\displaystyle{ \mathcal{C} }[/math]子覆盖

有限覆盖

如果覆盖 [math]\displaystyle{ \mathcal{C} }[/math]有限集,则称该覆盖为有限覆盖


集合
特殊集合 空集 [math]\displaystyle{ \varnothing }[/math]全集
关系 成员关系/属于 [math]\displaystyle{ \in }[/math]
包含关系/子集/超集 [math]\displaystyle{ \subseteq }[/math]、真包含关系/真子集/真超集 [math]\displaystyle{ \subset }[/math]相等关系 [math]\displaystyle{ = }[/math]
运算 基础运算 交集 [math]\displaystyle{ \cap }[/math]并集 [math]\displaystyle{ \cup }[/math]补集 [math]\displaystyle{ \bullet^\complement }[/math]差集 [math]\displaystyle{ \setminus }[/math]
复合运算 对称差集 [math]\displaystyle{ \triangle }[/math]
笛卡尔积运算 笛卡尔积 [math]\displaystyle{ \times }[/math]、笛卡尔幂 [math]\displaystyle{ \bullet^n }[/math]幂集 [math]\displaystyle{ \mathcal{P}(\bullet) }[/math]/[math]\displaystyle{ 2^\bullet }[/math]映射的集合 [math]\displaystyle{ \bullet^\bullet }[/math]
不交并运算 不交并 [math]\displaystyle{ \sqcup }[/math]
商运算 商集 [math]\displaystyle{ \bullet/\sim }[/math]