置换速算技巧

math
algebra
作者

sun123zxy

发布于

2026年3月26日

置换观点速记

  • 左乘 \(\sigma \mapsto g \sigma\):对数字做置换,\((12)(23)\) 是先交换数字 \((2, 3)\),再交换数字 \((1, 2)\)

  • 右乘 \(\sigma \mapsto \sigma g\):对位置做置换,\((12)(23)\) 是先交换位置 \((1,2)\) 上的数字,再交换位置 \((2,3)\) 上的数字.

  • 共轭 \(\sigma \mapsto g \sigma g^{-1}\):对 \(\sigma\) 做字面上 \(g\) 的重标号.\((123)(1234)(123)^{-1} = (2314)\)

轮换速算技巧

介绍一种 inline 手算轮换复合的小技巧.基本要义为以下三点:

  • 转动: \[ (aX)=(Xa) \]

  • 交换:当 \(X\), \(Y\) 无交时 \[ (X)(Y)=(Y)(X) \]

  • 缩并:当 \(X\), \(Y\) 无交时 \[ (Xa)(aY) = (XaY) \]

对复杂轮换间的复合,基本思路是找到两项公共元素,通过转位和反向缩并消去它们.可以通过这种方法证明切割公式 \((XaYb)(aUbV)=(Xa)(Yb)(aU)(bV)\)\((XaYb)(bUaV)=(Xa)(Yb)(bU)(aV)\)

使用例:

  • \((12)(1423)=(14)(23)\)
  • \((4123)(423)=(4123)(234)=(412)(34)=(124)(43)=(1243)\)
  • \((1234)(1234)=(1234)(3412)=(123)(412)=(312)(124)=(31)(24)\)
  • \((12345)(97531)=(12345)(53197)=(123)(45)(3197)=(45)(123)(3197)=(45)(23)(197)\)

这主要适用于小型轮换的计算,在轮换复杂时不一定好用.更复杂的轮换 inline 手算,推荐参考 MSE 上的讨论.