【集合论】关系闭包 ( 自反闭包 | 对称闭包 | 传递闭包 )

    科技2025-02-01  32

    文章目录

    一、关系闭包二、自反闭包三、对称闭包四、传递闭包

    一、关系闭包


    包含给定的元素 , 并且 具有指定性质最小的 集合 , 称为关系的闭包 ; 这个指定的性质就是关系 R R R

    自反闭包 r ( R ) : 包含 R R R 关系 , 向 R R R 关系中 , 添加有序对 , 变成 自反 的 最小的二元关系

    对称闭包 s ( R ) : 包含 R R R 关系 , 向 R R R 关系中 , 添加有序对 , 变成 对称 的 最小的二元关系

    传递闭包 t ( R ) : 包含 R R R 关系 , 向 R R R 关系中 , 添加有序对 , 变成传递 的 最小的二元关系

    定义中有三个重要要素 :

    包含给定元素具有指定性质最小的二元关系

    二、自反闭包


    自反闭包 r ( R ) : 包含 R R R 关系 , 向 R R R 关系中 , 添加有序对 , 变成 自反 的 最小的二元关系

    R ⊆ r ( R ) R \subseteq r(R) Rr(R)

    r ( R ) r(R) r(R) 是自反的

    ∀ S ( ( R ⊆ S ∧ S 自 反 ) → r ( R ) ⊆ S ) \forall S ( ( R \subseteq S\land S 自反 ) \to r(R) \subseteq S) S((RSS)r(R)S)

    关系 R R R 的关系图 G ( R ) G(R) G(R) :

    R R R 的自反闭包 G ( r ( R ) ) G(r ( R )) G(r(R)) 关系图 : 在 R R R 的基础上 , 添加有些有序对 , 使 r ( R ) r(R) r(R) 变成 自反 的 最小的二元关系 , 自反的条件是所有的顶点都有环 , 这里为四个顶点都添加环 ;

    三、对称闭包


    自反闭包 r ( R ) : 包含 R R R 关系 , 向 R R R 关系中 , 添加有序对 , 变成 对称 的 最小的二元关系

    R ⊆ s ( R ) R \subseteq s(R) Rs(R)

    s ( R ) s(R) s(R) 是对称的

    ∀ S ( ( R ⊆ S ∧ S 对 称 ) → r ( R ) ⊆ S ) \forall S ( ( R \subseteq S\land S 对称 ) \to r(R) \subseteq S) S((RSS)r(R)S)

    关系 R R R 的关系图 G ( R ) G(R) G(R) :

    R R R 的对称闭包 G ( s ( R ) ) G(s ( R )) G(s(R)) 关系图 : 在 R R R 的基础上 , 添加有些有序对 , 使 s ( R ) s(R) s(R) 变成 对称 的 最小的二元关系 , 对称的条件是 任意两个顶点之间有 0 / 2 0/2 0/2 条有向边 , 0 0 0 条边的不管 , 有 1 1 1 条边的在添加一条反向有向边 ;

    四、传递闭包


    自反闭包 r ( R ) : 包含 R R R 关系 , 向 R R R 关系中 , 添加有序对 , 变成 传递 的 最小的二元关系

    R ⊆ t ( R ) R \subseteq t(R) Rt(R)

    t ( R ) t(R) t(R) 是对称的

    ∀ S ( ( R ⊆ S ∧ S 传 递 ) → r ( R ) ⊆ S ) \forall S ( ( R \subseteq S\land S 传递 ) \to r(R) \subseteq S) S((RSS)r(R)S)

    关系 R R R 的关系图 G ( R ) G(R) G(R) :

    R R R 的对称闭包 G ( t ( R ) ) G(t ( R )) G(t(R)) 关系图 : 在 R R R 的基础上 , 添加有些有序对 , 使 t ( R ) t(R) t(R) 变成 传递 的 最小的二元关系 , 传递的条件是 ① 前提 a → b , b → c a\to b, b \to c ab,bc 成立 , a → c a \to c ac 存在 , 或 ② 前提不成立 , 前提不成立的情况下不管默认就是传递的 , 如果前提成立 , 则必修添加对应的第三条边 ;

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