置換群


被ZJOI 2018 DAY2 T1 逼得滾回去學數學了。(⊙o⊙)…

   學了一些置換群的理論。

   有一些定義:

      群:符合結合律,單位元,逆元的東西。

      abel群: 符合交換律的群

      群的階: 群中集合的元素個數;

      生成子群: 拿出一些元素后互相生成所產生的群。

      陪集: 拿一個元素出來,左乘或右乘一個子群所產生的群。

      定理1.設H是群G的子群,對任意H的兩個左陪集aH和bH,要么aH=bH,要么aH∩bH=∅,對右陪集亦然;

      等價於隨便找一個G的子群H,H的不相等的(左|右)陪集們不重不漏地包含了G的所有元素;

     一個符號:記|G:H|表示G中H的不同右的個數,如,設1為G的子群,且只包含單位元,則|G:1|=|G|,即集合G的大小,也即群G的階;

      那么有    |G:H|=|G|/|H|

     定理2:若H是G的子群,則|G:x|=|G:H||H:x|  

     定理3:設H是有限群  的子群,則 的整除 的階。

     置換: 一個有限集X的置換π是從該有限集映至自身的雙射;如果我們把G的元素從1到|X|編號,那么置換π可以看做一個1到|X|的一個排列;實在不行就理解成行列式中那個決定前面系數的那個東西

     由目測可知,置換成abel 群。

     軌道與等價類:

           原數列集合中的元素β,在置換群G中的所有置換中的像,構成的集合叫做β的軌道,記作,我們也稱其為包括β的等價類;

       穩定子群(集)與穩定化子:

          有限集X中某m個元素構成了X的一個子集A,置換群G中可以使A中所有元素不動的置換構成的子群叫做A的一個穩定子群,又稱穩定集,記為

         該定義在m=1時,需要特別關注,也就是有限集X中的元素k,置換群G中可以使元素k不動的置換構成的子群(對其他元素不做要求),記為Gk,我們也稱其為k的穩定化子;通俗的講,就是不動點所成的群。

軌道-穩定集定理:

       |kG|*|Gk|=|G|; 

     證明:由定理1 ,2 可知是充分的划分。

     又因為置換等於一系列輪換的積,在加上行列式的第二定義,易得上述結論。⊙o⊙…

Burnside引理:

     軌道數=不動點數之和/置換群的階

     由軌道-穩定集定理易得。

Polya定理

     就是把burnside引理寫成輪換形式。

poj 2369

    給你一個排列p,求k,使得p^k=p

    先找出所有的輪換,然后循環階數的lcm就是答案了

poj 1026

    給你一個長度為n的置換,然后給你m是下面做置換的次數,再給你個字符串,長度為n,空的地方用空格,然后求置換后的字符串

   找輪換后暴力。

poj 1721

    給一個置換p |p|<=1000,求 log 2 p 

     由群的性質得這個操作會循環,那么暴力。

CodeForces 612E

     給一個置換p |p|<=1000000,求 sqrt  p 

     奇偶討論

poj 3270

     給你一個排列,然后讓你交換到遞增排列,交換X和Y的位置,花費就是X+Y,求變成遞增序列的最小花費

     貪心

    未完待續。。。


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