仿射拟阵

科技工作者之家 2020-11-17

仿射拟阵(affine matroid)是一种组合构形,它是与矩阵拟阵类似的拟阵M(E),不同的是,这里的E是仿射空间A中的有限点构成的集合,而且在A中没有真子仿射空间可以包含E,仿射拟阵M(E)的独立集依次为单点集、两点构成的线段、三点构成的三角形、四点构成的四面体、多点组成的单纯形,其单纯形上秩函数之值为构成单纯形的点数,仿射拟阵的平集,是有关点集的仿射包与E的交集,而它的基则是张成E的单纯形1。

基本介绍定义1 记F=GF(q)是q个元素的有限域,V(n,q)为GF(q)上的n维线性空间,把V(n,q)中的全体qn个向量看作是一个n×qⁿ矩阵A的列向量,我们就得到了一个域F上的向量拟阵MGF(q)[A],这个拟阵通常也记作V(n,q)。

设{v₁,v₂,…,vm}是V(n,F)的一个可重复子集合。若m>0,且存在不全为零的数量a₁,a₂,…,am∈F满足

则称{v₁,v₂,…,vm}是在F上仿射相关的(affinely dependent),若{v₁,v₂,…,vm}不是仿射相关的,则称{v₁,v₂,…,vm}是在F上仿射无关的(affinely independent)。

定义2设{v₁,v₂,…,vm}⊆V(n,F)是一个可重复的向量集,又设E是{v₁,v₂,…,vm}的标号集合。定义

={ 所标记的向量是在F上仿射无关的},

满足独立集公理(I1)-(I3)(见下文),从而(E, )是个拟阵,称为一个仿射拟阵(affine matroid))。

证明 记每个vi为n维列向量,定义矩阵(其列也为E所标记)

为F上的(n+1)×m矩阵,其中A的第一行的每一个元素都是F的乘法单位元。从仿射相关的定义可知,对每个子集X⊆E, X所标记的向量是在F上仿射相关的充分必要条件是X所标记的A的列向量是在向量空间V(n+1,F)中是线性相关的,因此 满足独立集公理(I1), (I2)和(I3)。

定义3当F是个有限域时,由V(n,F)中全体向量组成的仿射拟阵称为一个仿射几何(affine geometry),记作AG(n,F)。若|F|=q,通常AG(n,F)也记为AG(n,q)。

从定义可知,仿射拟阵一定不含有环,但却可以有平行元素,因此一个仿射拟阵不一定是个简单拟阵。

一个拟阵(matroid)M是一个有序对(E, ),其中E且是一个有限集合, ⊆2E是E中子集的集合,它们满足以下的公理:

(I1)∅∈

(I2)若I∈ ,及I'⊆I,则I'∈

(I3)若I₁,I₂∈ 且|I₁|

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