抽象代數:群、環與域
置換
置換就是一次重排——把一組事物徹底打亂重擺,每件東西都搬到某個位置,沒有位置空著,也沒有位置被占兩次。發一副洗過的牌、給一桌客人重新安排座位、把一個單詞的字母打亂,都是置換。關鍵在於不丟失也不重複;同樣的那些東西以新的次序落定。
形式地說,集合的一個置換是從集合到自身的雙射:一個既是單射(沒有兩個輸入共用同一個輸出)又是滿射(每個元素都被取到)的函數。正因為這兩條性質,每個置換都能被一個逆置換還原,而兩個置換複合又給出第三個——這正是置換構成對稱群的原因。
數學家常用輪換記號書寫置換,例如 (1 3 2),意思是 1 去到 3,3 去到 2,2 回到 1。每個置換都能分解為互不相交的輪換,也能由簡單的對換(兩兩交換)拼出;它用的對換次數是偶是奇,是一個固定的不變量,稱為它的奇偶性,它把 Sₙ 分成「偶」「奇」兩半。
在 {1, 2, 3} 上,把 1→2、2→3、3→1 的置換就是輪換 (1 2 3)。施加三次後一切回到起點,所以它的階是 3。它由兩次對換拼成,所以是偶置換。
三輪換 (1 2 3) 的階為 3,且為偶置換。
另見