等价关系
父级:order-theory
二元关系 ~ 的另一大分类(与序关系族是一对孪生兄弟)。
等价关系集合上的一个关系
~,满足
- 自反性 —
a ~ a;- 对称性 —
a ~ b ⟹ b ~ a;- 传递性 —
a ~ b且b ~ c ⟹ a ~ c。
它给出什么:等价类与商集
~ 把集合划分成若干两两不相交的等价类 [a] = { x : x ~ a };这些等价类的全体构成商集 S/~。反过来,每一个划分都是一个等价关系——两者是同一份数据。
与序关系的鲜明对比
对称性 vs 反对称性,就是全部的区别:
a≤b且b≤a⟹ 同一等价类(等价关系)vs ⟹ 相等(partial order)。- 预序可以正则地拆分成一个等价关系(其对称核
a~b ⟺ a≤b≤a)加上商集上的一个偏序。所以"预序 = 等价关系 + 序关系"——这两个关系族正是预序的两个组成部分。
它们出现在哪里
相等、模 n 同余、"基数相同"、同构、Myhill–Nerode 不可区分性(其等价类正是 DFA 状态所对应的那个 ≡)、双模拟(modal logic)。凡是你在"把无关紧要的区别商掉"的地方,起作用的正是一个等价关系。