Введение

Свойство в теории групп

В математике, если X – конечное множество, содержащее не менее двух элементов, то перестановки X (то есть биективные функции из X в X) делятся на два класса равного размера: четные перестановки и нечетные перестановки. Если какое-либо полное упорядочение X фиксировано, четность (нечетность или четность) перестановки σ может быть определена как четность числа инверсий для σ, то есть пар элементов x, y из X, таких что x < y и σ(x) > σ(y). Знак, сигнатура или сигнум перестановки σ обозначается sgn(σ) и определяется как +1, если σ четная, и −1, если σ нечетная. Сигнатура определяет знакопеременный характер симметрической группы Sn. Другое обозначение для знака перестановки дается более общим символом Леви-Чивиты (εσ), который определяется для всех отображений из X в X и принимает значение ноль для небиективных отображений. Знак перестановки может быть явно выражен как:

sgn(σ) = (−1)^(N(σ))

где N(σ) – число инверсий в σ.

Альтернативно, знак перестановки σ можно определить из ее разложения в произведение транспозиций как:

sgn(σ) = (−1)^m

где m – число транспозиций в разложении. Хотя такое разложение не является единственным, четность числа транспозиций во всех разложениях одинакова, что означает, что знак перестановки определен однозначно.

Свойства

Пермутация идентичности — это четная перестановка. Кроме того, мы видим, что четные перестановки образуют подгруппу Sn. Это ядро гомоморфизма sgn. Нечетные перестановки не могут образовывать подгруппу, поскольку композиция двух нечетных перестановок является четной, но они образуют смежный класс An (в Sn). Если n > 1, то в Sn количество четных перестановок равно количеству нечетных; следовательно, An содержит n!/2 перестановок. (Причина в том, что если σ четная, то (1 2)σ нечетная, а если σ нечетная, то (1 2)σ четная, и эти два преобразования обратны друг другу.) Цикл является четным тогда и только тогда, когда его длина нечетна. Это следует из формул, таких как… На практике, чтобы определить, является ли данная перестановка четной или нечетной, перестановку записывают в виде произведения непересекающихся циклов. Перестановка нечетная, если и только если эта факторизация содержит нечетное число циклов четной длины. Другой способ определения четности или нечетности перестановки — построить соответствующую матрицу перестановки и вычислить ее определитель. Значение определителя совпадает с четностью перестановки. Каждая перестановка нечетного порядка должна быть четной. Перестановка (1 2)(3 4) в A4 показывает, что обратное утверждение неверно в общем случае.

Обобщения

Парность можно обобщить на группы Коксетера: определяется функция длины ℓ(v), зависящая от выбора образующих (для симметрической группы – смежных транспозиций), и тогда отображение v ↦ (−1)ℓ(v) дает обобщённое знаково-ориентированное отображение.