函數與變換

關係

關係是把事物配對的最寬泛方式:任意一組把輸入與輸出連起來的有序對,對「怎麼連」不作任何限制。把人對應到座位的來賓名單是一種關係;把姓名對應到電話號碼的表格也是,哪怕某個人有兩個號碼。

嚴格地說,關係不過是一組有序對 (x, y) 的集合。第一個分量構成輸入,第二個分量構成輸出。這裡沒有唯一性的要求——允許單個輸入與好幾個輸出配對,而這恰恰是函數所禁止的。

所以每個函數都是關係,但並非每個關係都是函數。函數是關係中特殊、規矩的那一類:其中每個輸入都恰好對應一個輸出。垂直線檢驗正是用圖像來問:一個關係是否夠格被冠以「函數」這個更嚴格的稱號。

{(1, 2), (1, 5), (3, 4)} 是關係但不是函數:輸入 1 有兩個輸出。

每個函數都是關係,反之不然。