Cayley 表

来自GSXAB的知识库
凯莱表
术语名称 凯莱表
英语名称 Cayley table
别名 乘法表, multiplication table, 加法表, addition table, 运算表, 群表

凯莱(Cayley table)/运算表/群表指将有限群中全体元素在群运算下的全部结果列出的表。 根据群运算被写作加法和乘法也对应地叫做加法表乘法表

凯莱表中可以比较容易地发现元素个数较少的群的一些性质。

严格地说,尽管是研究有限群的工具,凯莱表也可用于具有任意二元运算的结构。

描述

[math]\displaystyle{ n }[/math] 阶群 [math]\displaystyle{ G }[/math] ,列出其中元素为 [math]\displaystyle{ g_1, \dots, g_n }[/math] 。在一个 [math]\displaystyle{ n\times n }[/math] 表格中,在第 [math]\displaystyle{ i }[/math] 行、第 [math]\displaystyle{ j }[/math] 列位置列出 [math]\displaystyle{ g_i g_j }[/math] 的取值,称为凯莱表/运算表(Cayley table

习惯上,会把幺元放在第一个位置,然后以某种顺序列出各个元素,举例如下。

[math]\displaystyle{ \begin{array}{c|ccccc} \cdot & e & g_1 & g_2 & \dots & g_n \\\hline e & e & g_1 & g_2 & \dots & g_n \\ g_1 & g_1 & g_1^2 & g_1 g_2 & \dots & g_1 g_n \\ g_2 & g_2 & g_2 g_1 & g_2^2 & \dots & g_2 g_n \\ \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ g_n & g_n & g_n g_1 & g_n g_2 & \dots & g_n^2 \\ \end{array} }[/math]

性质

  • 凯莱表的每个格子都有元素(运算是函数而非部分函数)且是群中的元素(封闭性)。
  • 重排定理(“数独规则”):每行(列)都是群元素的一个排列,即每个元素都出现恰好一次(消去律)。
  • 幺元所在行列与表头相同(幺元定义)。表格中每行每列都出现一次幺元,行列所对应元素互为逆元(逆元定义)。
  • 若凯莱表沿对角线对称,则运算有交换性


模板:群