离散--4.4 等价关系与偏序关系

本文介绍了等价关系的定义,通过模3相等的例子展示了等价关系的自反性、对称性和传递性,并定义了等价类的概念。接着,探讨了商集的概念。随后,解释了偏序关系的特性,包括小于或等于关系、整除关系和包含关系作为偏序关系的实例。还讨论了相关概念,如可比性、全序和覆盖关系。

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4.4 等价关系与偏序关系
4.4.1 等价关系
4.4.2 等价类和商集
4.4.3 集合的划分
4.4.4 偏序关系

4.4.5 偏序集与哈斯图

等价关系的定义与实例
定义4.18 R为非空集合上的关系. 如果R是自反的、 对
称的和传递的, 则称RA上的等价关系. R 是一个等价
关系, <x,y>R, x等价于y, 记做xy.
1 A={1, 2, …, 8}, 如下定义 A上的关系R
R={<x,y>| x,yAxy (mod 3)}
其中 xy (mod 3) 叫做 xy 3相等, <

### 等价关系偏序关系的定义 #### 等价关系 等价关系是一种特殊的二元关系,它具有三个特性:自反性、对称性和传递性。具体来说: - **自反性**:对于任意 \(a \in A\),都有 \(<a,a> \in R\)。 - **对称性**:如果 \(<a,b> \in R\),那么 \(<b,a> \in R\)。 - **传递性**:如果 \(<a,b> \in R\) 且 \(<b,c> \in R\),则 \(<a,c> \in R\)。 当一个关系满足以上三条性质时,称为该集合上的等价关系[^2]。 #### 偏序关系 偏序关系也是一种特殊类型的二元关系,但它具备不同的属性组合:自反性、反对称性和传递性。其特点如下: - **自反性**:对于任何元素 \(a \in A\),\(aRa\) 成立。 - **反对称性**:如果 \(aRb\) 和 \(bRa\) 同时成立,则必有 \(a = b\)。 - **传递性**:若 \(aRb\) 并且 \(bRc\),则 \(aRc\) 必定成立。 因此,在偏序关系中,两个不同元素之间不可能互为前驱和后继[^3]。 --- ### 等价关系偏序关系的区别 尽管两者都属于二元关系范畴,并且都需要满足一定的条件才能被认定为特定类型的关系,但它们的核心差异在于所强调的功能以及适用场景的不同之处。 1. **功能定位** - 等价关系主要用于分类目的。通过建立一种划分机制,可以将整个集合分割成若干不相交子集(即所谓的“等价类”),使得同一类别内的成员彼此间存在某种意义上的相似度或者一致性[^2]。 -偏序关系则是用来描述对象间的层次结构或者是某种程度上的优先级顺序等问题。它可以反映事物之间的部分次序状态,比如树形数据结构中的父子节点关联情况或是文件系统的目录嵌套模式等等[^1]。 2. **性质对比** - 对于等价关系而言,它的核心特征是对称性;这意味着一旦某个元素其他某几个元素建立了联系之后,反过来这些目标也会自动成为原初主体的朋友圈成员之一。 - 反观偏序关系这边,则完全摒弃掉了这种双向互动的可能性——取而代之的是更加严格的规定:只有当前者确实位于后者之前的情况下才允许形成这样的配对关系。换句话说就是不允许出现循环依赖现象的发生[^3]。 3. **实际应用案例分析** - 在日常生活中寻找实例可以帮助我们更好地理解抽象理论知识的实际意义所在。例如考虑整数集合Z及其上面定义的一个简单的模运算操作:“≡ mod n”。显然这里构成了典型的等价关系模型因为无论选取哪个固定的正整数值作为参数n值都会把原始空间划分为有限数量的小团体内部共享共同余数特征。 ```python def equivalence_class(x, n): return x % n print(equivalence_class(7, 3)) # 输出结果应为1 ``` - 至于偏序关系的例子可以从计算机科学领域找到很多素材。比如说针对一组进程调度算法设计过程中涉及到的任务执行先后约束条件就可以看作是一个典型体现形式。假设现在有一个由多个作业组成的列表L={J₁,J₂,...,Jₖ}其中某些项可能存在着明确指定好的前后衔接指示符指向另一些条目表示前者必须等到后者完成后方可启动运行流程图展示出来就像一棵倒置生长的大树一样枝繁叶茂却井然有序[^1]。 ---
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