基礎

集合(set)

集合就是把一些東西聚在一起,當作一個整體來看待。想像一個購物袋:裡面裝著一個蘋果、一根香蕉和一盒牛奶,你既可以把"這個袋子"當作一樣東西來談論,又能問裡面到底有什麼。袋子裡的這些東西就是它的成員,或叫元素——而集合只在乎哪些東西屬於它,不管你按什麼順序列出,也不管你重複說了幾次。{蘋果, 香蕉} 和 {香蕉, 蘋果} 是完全相同的集合。

有兩個問題能打開幾乎所有的門:這個東西在集合裡嗎?(成員關係)以及集合裡有多少東西?(大小)。從這些樸素的起點出發,數學家搭建起其餘的一切——數、函數、形狀,甚至無窮本身,都能用集合的語言來定義。這就是為什麼集合被稱為現代數學的基石:整座大教堂都立在這塊磐石之上。

有一個細節常讓人意外:集合裡的成員必須各不相同,所以重複根本不算數——{1, 1, 2} 其實就是 {1, 2}。集合甚至可以是空的,什麼都不裝,就像一個空袋子,但它仍然是一個完完整整的袋子。空集是真實的、有用的,而且這樣的空集恰好只有一個。

A = {1, 2, 3}, 3 ∈ A, 4 ∉ A, |A| = 3

集合 A 含有 1、2、3。符號 ∈ 表示"屬於",∉ 表示"不屬於",|A| 表示它的大小。

這個概念由格奧爾格·康托爾在 1870 年代創立,他證明了"有些無窮比另一些無窮更大",震動了整個數學界。他的"集合論"當年爭議極大,曾被斥為一種"疾病"——而今天,它已是幾乎全部數學所共用的書寫語言。

又稱
collection元素集合