3、⛺哈塞图(Hasse Diagrams)
**定义:**哈塞(Hasse) 图是偏序的一种可视化表示,它省略了由于自反性和传递性而必须出现的边
构造哈塞图
偏序如上图 (a) 所示
构造Hasse图的步骤:
① 移走 由于自反性而产生的 环( 如图 b))
② 移走 由于由于传递性而必须出现的 边( 如图c))
③最后,排列每条边使得它的 起点在终点的下面
覆盖
设 ( S, ≼ ) 是一个偏序集。若x ≺ y且不存在元素z∈S使得x ≺ z ≺ y,则称元素y∈S 覆盖 元素x∈S。
y 覆盖 x 的有序对 (x,y) 的集合称为(S, ≼ )的 覆盖关系
对应到Hasse图,即上下直接相邻连接的两个元素有覆盖关系
从对偏序集的哈塞图的描述中,我们可以看出,在(S,≤)的哈塞图中的边是指向上面的边并且与(S,≤)的覆盖关系中的有序对相对应。而且,我们可以从偏序集的覆盖关系中得到这个偏序集,因为它是它的覆盖关系的传递闭包的自反闭包。
这就告诉我们,可以从哈塞图中构造一个偏序
4、⛺偏序集上的特殊元素
极大元、极小元
极大元:假设a为极大元,则任取与a具有关系R的元素x,都有xRa.(也就是说:并不是A中的任意元素都与a有关系R,这就是最大元与极大元的区别)
极小元:假设a为极小元,则任取与a具有关系R的元素x,都有aRx.
最大元、最小元
论最大元、最小元,前提是可比!!!
最大元:偏序集中存在一个元素大于每个其他的元素。这样的元素称为最大元
( 假设a为最大元,则在集合A中,任取元素x,都有xRa )
最小元:类似地,一个元素称为最小元,当它小于偏序集的所有其他元素。
( 假设a为最小元,则在集合A中,任取元素x,都有aRx )
最大元、最小元是唯一的,极大元与极小元不唯一
上确界、下确界
A是一个偏序集,B包含于A,在哈斯图中,求B的上界、上确界,下界、下确界:
y 比 B 中所有的元素都要大,称y是B的上界。上界中最小的叫做上确界
y 比 B 中所有的元素都要小,称y是B的下界。下界中最大的叫做下确界
从哈斯图上看出 上界、上确界、下界、下确界的方法:
在A的哈斯图中,标出子集B中的结点,
则不低于(不高于)其中最高结点(最低结点)并有与它们均相连且只通过下方( 上方)直线相连 (包括环) 的结点都为B的上界(下界);
在上界集(下界集)中距B中最高结点(最低结点)路径最短的结点是上确界(下确界)
例:
集合 A = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 9 , 10 , 15 },
(A,|)是一个偏序集,在哈斯图中,求A的上界、上确界,下界、下确界
🔴解:
A不存在上界,当然也不存在上确界;
1 比 A 中所有的元素都要小,所以 1 是 A 的下界,也是下确界
在Hasse图中看最大元、最小元、极小元、极大元
从哈斯图上看出 最大元、最小元、极小元、极大元的方法:
(以下均就A是一个偏序集而言,B包含于A,求B中的极大元、极小元、最大元、最小元)
(1)极大元:在B的哈斯图中每一个 孤立结点 或 只有下方连线的结点 是B的极大元。
(2)极小元:在B的哈斯图中每一个 孤立结点 或 只有上方连线的结点 是B的极小元。
(3)最大元和最小元:首先找出B的极大元和极小元 → 若极大元或极小元只有一个,则这个极大元或极小元就是B的最大元或最小元;若不止一个,则B的最大元或最小元不存在。
例1:偏序集 ( { 2,4,5,10,12,20,25 } ,| ) 中的哪些元素是极大元,哪些是极小元?
🔴解:
画出这个偏序集的哈塞图(如图),显示了极大元是12,20,25;极小元是2,5
(没有最大元、最小元)
例2:
a) 没有最大元,有最小元a
b)都没有
c) 最大元d,没有最小元
d)最大元是d,最小元是a
5、⛺格(Lattices)
如果一个偏序集的每对元素都有最小上界和最大下界,则称这个偏序集为格
a)、c)每对元素都有最小上界和最大下界,比较好判断
对于b):
b)所示的Hasse图表示的偏序不是格,因为元素b和c没有最小上界(b,c有上界d和e,但是d、e不可比,无法确定d e哪个最小 )
(书上的几个例题:)