全序集

更新时间:2022-08-25 14:19

设(A,≤)是偏序集,如果(A,≤)中的关系“≤”满足条件:对于任意的a,b∈A,a≤b或b≤a至少有一个成立,那么就称关系≤为序关系,称A为在这个关系下的全序集(也称有序集)。

定义

设为偏序集,如果任意的 ,都有 或 ,则构成一个全序集。

简介

由定义可以知道,全序集的哈斯图是一条直线段。

任一偏序集,若任意且S中存在最小元,则称为良序集。

若两个全序集的元素相同,并且序关系也相同,则称这两个全序集是相同的,即当用列举法表示全序集时,通常规定从左到右表示元素的顺序。例如,设N为自然数集,关系“≤”为平常的数的小于或等于关系,则全序集表示为;若序关系“”定义为

则全序集表示为。

良序集与全序集

定理1

每一个良序集一定是全序集。

注意:全序集不一定是良序集。

证明: 设 是良序集,则对于任意的 构成的子集一定存在最小元,该最小元不是a就是b,因此一定满足 或 ,所以 是全序集。

定理2

任一个有限的全序集一定是良序集。

证明:设 是任一有限全序集, 为任一非空子集,则B也是全序集。设B中有n个元素,将B中的元素依次进行比较,找出最小的那个元素,则最多进行 次比较,即 可找出最小元,因此是良序。

例题解析

例1 给定 上的包含关系 ,则 构成全序集。

例2 给定自然数集N上的小于等于(≤)关系,则 构成全序集。

例3 给定自然数集N上的小于等于(≤)关系,则 是良序集合。

例4 给定整数集Z上的小于等于(≤)关系,则 构成全序集。但因为在整数集上不存在最小元,所以该偏序集不是良序集。

常见全序集

1、 自然数集 、有理数集 、实数集 在通常的大小序下是全序的。

2、 有限长度的序列按字典序是全序的。最常见的是单词在字典中是全序的。

3、 任何良序集是全序的。

4、 自然数的子集按集合包含关系是一个偏序,但不是全序的,即 不是全序的。因为 与 是不可比较的。

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