了解一下4阶对称群

 时间:2026-02-12 10:43:47

1、四阶对称群S4有24个元素:

a = SymmetricGroup[4];

GroupOrder[a];

b = GroupElements[a]

其中的单位元是Cycles[{}],表示不变。

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2、对于S4里面的元素x,代表了一种轮换。

比如:

Permute[{p, q, r, s}, Cycles[{{3, 4}}]]

把{p, q, r, s}的第三个元素和第四个元素轮换一下。

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3、Permute[{p, q, r, s}, Cycles[{{2, 3, 4}}]]

第四个元素跑到第二个位置上,第二个和第三个向右移动一个位置。

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4、设x和y是S4的两个元素,那么xy表示先执行y,再执行x。

PermutationProduct[y,x]表示xy。

比如:

PermutationProduct[Cycles[{{2, 3, 4}}], Cycles[{{1, 2}}]]

Permute[{p, q, r, s}, %]

结果和下面的一样:

Permute[{p, q, r, s}, Cycles[{{2, 3, 4}}]];

Permute[%, Cycles[{{1, 2}}]]

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5、产生S4的乘法表:

TableForm[GroupMultiplicationTable[a], TableHeadings -> Automatic]

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6、查看S4里面,所有的二阶元素:

c=If[# != Cycles[{}] && PermutationProduct[#, #] == Cycles[{}], #, 

     0] & /@ b // Union // Drop[#, 1] &

一共有9个。

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7、c加上单位元,能构成一个S4的子群吗?

看看它的乘法表:

c = If[PermutationProduct[#, #] == Cycles[{}], #, 0] & /@ b // Union //

   Drop[#, 1] &

TableForm[Table[PermutationProduct[m, n][[1]], {m, c}, {n, c}], 

 TableSpacing -> {5, 2}]

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