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全序關係 |
在數學中,集合 X 上的全序關係(Total order),簡稱全序、又名線性序(linear order)、簡單序(simple order),或(非嚴格)排序((non-strict) ordering),是在 X 上的反對稱的、傳遞的和完全的任何二元關係。
簡介
偏序和全序是公里集合論中的概念。首先需要知道什麼是二元關係。比如實數中的「大小」關係,集合的集合中的「包含」關係就是兩種二元關係。所謂偏序,即偏序關係,是一種二元關係。所謂全序,即全序關係,自然也是一種二元關係。全序是指,集合中的任兩個元素之間都可以比較的關係。比如實數中的任兩個數都可以比較大小,那麼「大小」就是實數集的一個全序關係。偏序是指,集合中只有部分元素之間可以比較的關係。比如複數集中並不是所有的數都可以比較大小,那麼「大小」就是複數集的一個偏序關係。顯然,全序關係必是偏序關係。反之不成立。
評價
字母表的字母按標準字典次序排序,比如 A < B < C 等等。把一個全序限制到其全序集合的一個子集上。所有的兩個元素都是可比較的任何偏序集合 X (就是說,如果 a,b 是 X 的成員,則 a≤b 或 b≤a 中的一個為真或二者都為真)。由基數或序數(實際上是良序)組成的任何集合。如果 X 是任何集合,而 f 是從 X 到一個全序集合的單射函數,則 f 誘導出 X 上的一個全序:規定 x1 < x2 當且僅當 f(x1) < f(x2)。設有某個集族,其成員都是用序數為索引的全序集合,然後把這集族上取的笛卡爾積中的有序對按字典序排序,那麽,這字典序是一全序。例如,若有一個集合由一些詞語組成,按字母表把詞語排序的話會是一全序。舉個實例,我們規定"bird"先於"cat"。這可視為是向字母表加入空格符號""(定義""先於所有字母),得到集合A,然後對其自身取可數次笛卡爾積,得到Aω。"bird"可理解為Aω里的序對("b","i","r","d","","",...),"cat"則是("c","a","t","","","",...)。從而{"bird","cat"}成為Aω的一個子集,把Aω上的字典序限制到這字集,便得出"bird"<"cat"。實數集和自然數集、整數集、有理數集(作為實數集的子集),用平常的小於(<)或大於(>)關係排序都是(嚴格)全序的。它們都可以被證明是帶有特定性質的全序集合的唯一的(在同構意義下的)最小實例(一個全序 A 被稱為是帶有特定性質的最小全序,即意味着只要別的全序 B 有這個性質,就有從 A 到 B 的子集的一個序同構):自然數集是最小的沒有上界的全序集合。整數集是最小的沒有上界也沒有下界的全序集合。有理數集是最小的在實數集內稠密的全序集合,這裡的稠密性是指對於任意實數a, b,都存在有理數q使得a<q<b。實數集是最小的無界連通(序拓撲的意義下)的全序集合。[1]