关系

定义

关系 $:=$ 空集/元素全是有序对的集合

  • 从 $A$ 到 $B$ 的二元关系 $:= \forall R \subset A\times B$
  • $A$ 的二元关系 $:= \forall R \subset A\times A$
  • 若 $\langle x,y \rangle \in R$,则 $xRy$

特殊关系

  • 空关系 $\emptyset$
  • 全域关系 $E_{A}:=A\times A$
  • 恒等关系 $I_{A}:=\left{ \left< x,x \right> | x \in A \right}$
  • 小于等于关系 $L_{A}:=\left{ \left< x,y \right>|x,y\in A,x\leq y \right}$
  • 整除关系 $D_{A}:=\left{ \left< x,y \right> | x,y \in A, x|y \right}$
  • 包含关系 $R_{\subset}:=\left{ \left< x,y \right> | x,y \in A, x \subset y \right}$

运算

  • 右复合 $F \circ G := \left{ \left< x,y \right> | \left< x,t \right> \in G \land \left< t,y \right>\in F \right}$
    • 结合律 $(F \circ G) \circ H = F \circ (G\circ H)$
    • 类矩阵逆 $(F\circ G)^{-1}=G^{-1}\circ F^{-1}$
    • 并等分配
      • $F \circ (G \cup H) = (F \circ G) \cup (F \circ H)$
      • $(G \cup H) \circ F = (G \circ F) \cup (H \circ F)$
    • 交子分配
      • $F \circ (G \cap H) \subset (F \circ G) \cap (F \circ H)$
      • $(G \cap H) \circ F \subset (G \circ F) \cap (H \circ F)$
证明关系运算定律的格式

以证明 $F \circ (G \cup H) = (F \circ G) \cup (F \circ H)$ 为例:

$$ \begin{align} & \left< x,y \right> \in F \circ (G\cup H) \ \Leftrightarrow & \exists t \ (\left< x,t \right> \in F \land \left< t,y \right> \in G \cup H) \ \Leftrightarrow & \exists t \ (\left< x,t \right> \in F \land(\left< t,y \right> \in G \lor \left< t,y \right> \in H)) \ \Leftrightarrow & \exists t \ ((\left< x,t \right> \in F \land \left< t,y \right> \in G)\lor \left< x,t \right> \in F \land \left< t,y \right> \in H) \ \Leftrightarrow & \left< x,y \right> \in F\circ G \lor \left< x,y \right> \in F \circ H \ \Leftrightarrow & \left< x,y \right> \in (F\circ G)\cup(F\circ H) \end{align} $$

特殊性质

!关系性质