泛代數與格論
完備格
完備格把格的想法從「對」加強到任意族:不僅任意兩元素有 meet 與 join,而且每個子集——哪怕無窮——都有最大下界與最小上界。正是這種完備性讓你能自由地取上確界與下確界,這是貫穿數學的不動點定理與各種閉包構造背後的技術支柱。
嚴格地說,偏序集 (L, ≤) 是完備格,若 L 的每個子集 S 在 L 中都有下確界(meet)⋀S 與上確界(join)⋁S。取 S 為空與 S = L 即知,完備格自動有最小元 0 = ⋁∅ = ⋀L 與最大元 1 = ⋀∅ = ⋁L。一個有用的省力之處:只需所有子集都有 meet(或對偶地都有 join)即可,因為 join 可經 ⋁S = ⋀{S 的上界} 由 meet 重建。
完備格作為「子結構之格」無處不在:群的子群、向量空間的子空間、環的理想、任何代數的同餘、拓撲空間的閉集,以及集上的閉包算子都構成完備格。克納斯特–塔爾斯基定理使它們在邏輯與計算機科學中不可或缺:完備格上每個單調映射的不動點都構成一個完備格,故有最小與最大不動點——這是歸納與餘歸納定義的基礎。
任意集合 X 的冪集,按 ⊆ 排序,是完備格:對任意子集族,⋀ 是交、⋁ 是並。
冪集是完備格的樣板;任意並與交總存在。
每個有限格自動完備;完備性僅對無窮格才起作用。有理數 (Q, ≤) 是不完備的格,因如 {q : q^2 < 2} 在 Q 中無上確界。
另見