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循环指标


j_k(alpha) 表示置换 permutation alpha 表示为不相交循环的乘积时,长度为 k 的循环的数量。阶数为 m=|X|,次数为 dpermutation group X 的循环指标 Z(X) 是一个关于 d 个变量 x_1, x_2, ..., x_d 的多项式,由以下公式给出

 Z(X)=1/(|X|)sum_(alpha in X)product_(k=1)^dx_k^(j_k(alpha)).
(1)

permutation group X 的循环指标实现为CycleIndexPolynomial[perm, {x1, ..., xn}],它返回一个关于 x_i 的多项式。对于任何 permutation alpha,数字 j_k=j_k(alpha) 满足

 1j_1+2j_2+...+dj_d=d,
(2)

因此构成整数 d 的一个 partition。值集 j_k 通常表示为 j_i=(j_1,...,j_d)_i,其中 i 遍历所有满足方程 (2) 的 d-vectors

最重要置换群(symmetric group S_palternating group A_pcyclic group C_pdihedral group D_ptrivial group E_p)的公式由以下给出

Z(S_p)=1/(p!)sum_((j))(p!)/(product_(k=1)^(p)k^(j_k)j_k!)a_1^(j_1)a_2^(j_2)...a_p^(j_p)
(3)
Z(A_p)=1/(p!)sum_((j))(p![1+(-1)^(j_2+j_4+...)])/(product_(k=1)^(p)k^(j_k)j_k!)a_1^(j_1)a_2^(j_2)...a_p^(j_p)
(4)
Z(C_p)=1/psum_(k|p)phi(k)a_k^(p/k)
(5)
Z(D_p)=1/2Z(C_p)+{1/2a_1a_2^((p-1)/2) for p odd; 1/4(a_2^(p/2)+a_1^2a_2^((p-2)/2)) for p even
(6)
Z(E_p)=a_1^p,
(7)

其中 k|p 表示 p 可以被 k 整除,而 phi(k)欧拉函数(Harary 1994,第 184 页)。


另请参阅

Alternating Group, Cycle Graph, Cycle Polynomial, Permutation Cycle, Cyclic Group, Dihedral Group, Permutation Group, Pólya Enumeration Theorem, Simple Graph, Symmetric Group, Symmetric Polynomial

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参考文献

Harary, F. Graph Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, 第 181 和 184 页,1994年。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

循环指标

请引用为

Weisstein, Eric W. “循环指标。” 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/CycleIndex.html

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