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diff --git a/zh-cn/set-theory-cn.html.markdown b/zh-cn/set-theory-cn.html.markdown new file mode 100644 index 00000000..24058012 --- /dev/null +++ b/zh-cn/set-theory-cn.html.markdown @@ -0,0 +1,137 @@ +--- +category: Algorithms & Data Structures +name: Set theory +contributors: +--- +集合论是数学的一个分支,研究集合、它们的运算和它们的性质。 + + +* 集合由不重复的项组成。 + +## 基本符号 + +### 运算符 +* 并运算符,`∪`,表示“或”; +* 交运算符,`∩`,表示“且”; +* 差运算符,`\`,表示“不包括”; +* 补运算符, `'`,表示补集; +* 叉积运算符,`×`,表示笛卡尔积。 + +### 限定词 +* 冒号限定词, `:`,表示“使得”; +* 从属限定词,`∈`,表示“属于”; +* 子集限定词, `⊆`, 表示“是……的子集”; +* 真子集限定词, `⊂`,表示“是……的真子集”。 + + +### 重要的集合 +* `∅`, 空集,即不包含任何元素的集合; +* `ℕ`,自然数集; +* `ℤ`,整数集; +* `ℚ`,有理数集; +* `ℝ`,实数集。 + +关于以上集合,有如下几点需要注意: +1. 空集是其本身的子集(并且也是任何其他集合的子集),即便空集不包含任何项; +2. 数学家们对于零是否为自然数的看法通常并不统一,教科书一般会明确说明作者是否认为零是自然数。 + +### 基数 + +集合的基数,或者说大小,由该集合中的项目数量决定。基数运算符为 `|...|`。 + +例如,若 `S = { 1, 2, 4 }`,则 `|S| = 3`。 + +### 空集 + +* 可以在集合符号中使用不成立的条件来构造空集,例如,`∅ = { x : x ≠ x }`,或 `∅ = { x : x ∈ N, x < 0 }`; +* 空集总是唯一的(即,有且只有一个空集); +* 空集是所有集合的子集; +* 空集的基数为 0,即, `|∅| = 0`。 + +## 集合的表示 + +### 集合的逐项构造 + +集合可以通过包含其全部项的列表逐项生成。例如,`S = { a, b, c, d }`。 + +只要构成集合的项清楚,长列表可以用省略号缩短。例如,`E = { 2, 4, 6, 8, ... }` 显然为所有偶数构成的集合,它包含无穷多项,虽然我们只显式写出了其中四项。 + +### 集合构造器 + +集合构造器符号是构造集合的一种更具描述性的方式。它依赖于一个主语和一个谓词,使得 `S = { 主语 : 谓词 }`。 例如, + +``` +A = { x : x 是元音字母 } = { a, e, i, o, u, y} +B = { x : x ∈ N, x < 10 } = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 } +C = { x : x = 2k, k ∈ N } = { 0, 2, 4, 6, 8, ... } +``` + +有时,谓语可能会 "漏 "到主语中,例如, + +``` +D = { 2x : x ∈ N } = { 0, 2, 4, 6, 8, ... } +``` + +## 关系 + +### 从属关系 + +* 如果值 `a` 包含在集合 `A` 中,那么我们说 `a` 属于 `A`,并用符号表示为 `a ∈ A`。 +* 如果值 `a` 不包含于集合 `A` 中,那么我们说 `a` 不属于 `A`,并用符号表示为 `a ∉ A`。 + +### 相等关系 + +* 如果两个集合包括相同的项,那么我们说这两个集合相等,例如,`A = B`。 +* 集合的相等关系于顺序无关,例如, `{ 1, 2, 3, 4 } = { 2, 3, 1, 4 }`。 +* 集合中的元素不能重复, e.g. `{ 1, 2, 2, 3, 4, 3, 4, 2 } = { 1, 2, 3, 4 }`。 +* 集合 `A` 与 `B` 相等当且仅当`A ⊆ B` 且 `B ⊆ A`。 + +## 特殊集合 + +### 幂集 + +* 令 `A` 为任意集合。幂集指的是包括了 `A` 的所有子集的集合,记作 `P(A)`。如果集合 `A` 由 `2n` 个元素组成,那么 `P(A)` 中有 `2^n` 个元素。 + +``` +P(A) = { x : x ⊆ A } +``` + +## 两个集合的运算 +### 并 + +给定集合 `A` 和 `B`,两个集合的并由出现在 `A` 或 `B` 中的项构成,记作 `A ∪ B`。 + +``` +A ∪ B = { x : x ∈ A ∪ x ∈ B } +``` + +### 交 + +给定集合 `A` 和 `B`,两个集合的交由出现在 `A` 和 `B` 中的项构成,记作 `A ∩ B`。 + +``` +A ∩ B = { x : x ∈ A, x ∈ B } +``` + +### 差 +给定集合 `A` 和 `B`,`A` 对于 `B` 的集合差指的是属于 `A` 但不属于 `B` 的每一项。 + +``` +A \ B = { x : x ∈ A, x ∉ B } +``` + +### 对称差 +给定集合 `A` 和 `B`,对称差指的是属于 `A` 或 `B` 但不属于它们交集的所有项。 + +``` +A △ B = { x : ((x ∈ A) ∩ (x ∉ B)) ∪ ((x ∈ B) ∩ (x ∉ A)) } + +A △ B = (A \ B) ∪ (B \ A) +``` + +### 笛卡尔积 +给定集合 `A` 和 `B`,`A` 和 `B` 的笛卡尔积由 `A` 和 `B` 的项的所有组合构成。 + +``` +A × B = { (x, y) | x ∈ A, y ∈ B } +``` |