DM抽象代数AbstractAlgebra本部分所要探讨的数学结构是由集合上定义若干运算而组成的系统——称为代数系统(代数结构)。几个问题6.6.项链问题:项链问题:用n种颜色的珠子做成有m颗珠子的项链,问可做成多少种不同类型的项链?2.2.正多面体着色问题正多面体着色问题:对一个正多面体的项点或面用n种颜色进行着色,问有多少种不同的着色方法?3.3.图的构造与计数问题图的构造与计数问题4.4.开关线路的构造与计数问题开关线路的构造与计数问题:用n个开关可以构造出多少种不同的开关线路?5.5.数字通信的可靠性:数字通信的可靠性:如何设计高效的检错码与纠错码?6.6.代数方程根式求解问题代数方程根式求解问题:五次方程有根吗?7.7.网络规划网络规划8.8.信息安全信息安全9.9.语言:语言:某语言L的语法语义?程序的结构(数据表示?算法构造?),根据L编写的程序是正确的吗?10.10.计算复杂性:计算复杂性:该问题可计算吗?计算机能/不能计算吗?计算复杂性如何?主要内容主要内容第第66讲代数结构讲代数结构第第77讲讲群代数群代数第第88讲格与布尔代数讲格与布尔代数第第66讲代数结构讲代数结构重点:代数结构的判定与构造代数结构的判定与构造代数结构关系:同态、同构代数结构关系:同态、同构特殊关系:同余关系特殊关系:同余关系难点:同余关系、同态基本定理同余关系、同态基本定理6.6.1集合运算代数结构定义例1〈Z;+,*,-〉,〈N,-〉,〈{T,F};┐,∧,∨〉,〈P(A);∪,∩〉,〈∑*;*〉需要满足的条件?1)有一个非空集合S,称为载体();2)一些定义在载体S上的运算。某个集合上的运算在某个集合下的封闭性?运算封闭性:若x,y∈A,有x*y∈A,称*在A上是封闭的设o是集合A上的一个n元运算,非空集合SA,如果对于每一个(a1,a2,…,an)∈S,都有o(a1,a2,…,an)∈S,则称S在运算o下是封闭的,或o在集合S上是封闭的。代数结构?〈S;O〉集合S?运算O?6.16.1什么是代数结构?什么是代数结构?代数结代数结构构例2:A={x|x=2n,n∈N},问一般乘法运算*在A上封闭否,加法+、除法/呢?解:2r,2s∈A,2r*2s=2r+s∈A(r+s∈N)*在A上运算封闭2,4∈A,2+4A,+在A上不封闭2,4∈A,2/4A,/在A上不封闭7.17.1什么是代数结构?什么是代数结构?代数结代数结构构定义7.4设V=,S′S,如果运算*1,*2,…,*n在S′上封闭,则称为V的子代数结构,简称为V的子代数(Subalgebra)。根据上述子代数的定义,代数结构V上运算满足的性质,其子代数结构也满足。例7.7设N为自然数集合,Ο为非负奇数集,E为非负偶数集,则对于代数结构(+为一般加法运算),为其子代数,但<Ο;+>不是其子代数,因为后者+在Ο上不满足封闭性。7.17.1什么是代数结构?什么是代数结构?运算性质、特殊元素满足封闭性结合律交换律(左/右)分配律、消去律、吸收律幂等元(Idempotentelement)(左/右)单位元(Identityelement)(左/右)零元(Zeroelement)(左/右)逆元(Inverse)7.17.1什么是代数结构?什么是代数结构?代数结代数结构构类似于初等代数以及集合论、数理逻辑中讨论的运算之性质,对于二元运算ο以及*:若对于任意a,bA∈有:aοb=bοa,则称ο在A上是可交换的(或称ο满足交换律)。若对于任意aA∈有:aοa=a,则称ο在A上是满足幂等律的。若对于任意a,b,cA∈有:当aοb=aοc时,有b=c,则称ο在A上是左可消去的(或称ο满足左消去律),若ο在A上是满足左可消去律与右可消去律,则称ο在A上是可消去的(或称ο满足消去律)。7.17.1什么是代数结构?什么是代数结构?若对于任意a,b,cA,∈有:aο(b*c)=(aοb)*(aοc);(b*c)οa=(bοa)*(cοa)。则称ο对于*是可分配的(或称ο满足分配律)。若对于任意a,b,cA∈有:aο(bοc)=(aοb)οc,则称ο为在A上是可结合的(或称ο满足结合律)。若集合A上的二元运算*满足结合律,则我们常用a*b*c来表示(a*b)*c=a*(b*c)。7.17.1什么是代数结构?什么是代数结构?7.2.3代数结构的特殊元素1.单位元定义7.5设ο是集合A上的二元运算,如果存在一个元素elA∈,使得对于任意的aA∈满足elοa=...