1. 半群的定义
一个半群是一个集合 上定义了一种二元运算:乘法,满足以下公理:
1. 封闭性:
2. 结合律:
2. 幺半群的定义
一个幺半群是一个集合 M 上定义了一种二元运算:乘法,满足以下公理:
1. 封闭性:
2. 结合律:
3. 单位元:
3. 群的定义
一个群是一个集合 G 上定义了一种二元运算:乘法,满足以下公理:
1. 封闭性:
2. 结合律:
3. 单位元:
4. 逆元:
若还满足交换律:,则称为阿贝尔群
4. 环的定义
一个环 是一个集合 上定义了两种二元运算:加法 和乘法 ,满足以下公理:
1. 加法群: 是一个阿贝尔群
封闭性:
结合律:
零元:
逆元:
交换律:
2. 乘法半群: 是一个半群
封闭性:
结合律:
3. 分配律:乘法对加法满足左右分配律
5. 整环的定义
一个整环
是一个集合上定义了两种二元运算:加法和乘法 ,满足以下公理:
1. 加法群: 是一个阿贝尔群
封闭性:
结合律:
零元:
逆元:
交换律:
2. 乘法幺半群: 是一个交换幺半群
封闭性:
结合律:
单位元:
交换律:
3. 分配律:乘法对加法满足分配律
4. 无零因子:
6. 域的定义
一个域
是一个集合上定义了两种二元运算:加法和乘法,满足以下公理:
1. 加法群: 是一个阿贝尔群
封闭性:
结合律:
零元:
逆元:
交换律:
2. 乘法群: 是一个阿贝尔群
封闭性:
结合律:
单位元:
逆元:
交换律:
3. 分配律:乘法对加法满足分配律
7. 子群的定义
设是一个群,且,若 也构成一个群,则称是的子群,满足以下条件:
1. 封闭性:
2. 单位元:
3. 逆元:
8. 理想的定义
设 是一个环,且,若满足以下条件,则称是的理想:
1. 加法子群: 是 的子群
封闭性:
2. 吸收性:
9. 商群的定义
设 是一个群, 是的正规子群(即 ),则商集在运算 下构成一个群,称为关于的商群:
1. 封闭性:
2. 结合律:
3. 单位元:
4. 逆元:
10. 同态与同构的定义
群同态:设和是两个群,映射满足,则称为群同态
群同构:若群同态是双射,则称为群同构,记作
环同态:设 和是两个环,映射满足:
则称为环同态。若是双射,则称为环同构
代数结构层级关系
| 结构 |
运算数 |
加法结构 |
乘法结构 |
附加条件 |
| 半群 |
1 |
无 |
半群 |
无 |
| 幺半群 |
1 |
无 |
幺半群 |
单位元 |
| 群 |
1 |
无 |
群 |
单位元、逆元 |
| 环 |
2 |
阿贝尔群 |
半群 |
分配律 |
| 整环 |
2 |
阿贝尔群 |
交换幺半群 |
分配律、无零因子 |
| 域 |
2 |
阿贝尔群 |
阿贝尔群(排除零元) |
分配律 |