置换群(等价类计数)

一.定义

??群是啥???我不会啊

  • 置换(\(g\))

??一个置换是一种运算,代表让物体交换位置的一种方法

  • 置换群(\(G\))

??顾名思义,由置换构成的群

  • k不动置换类(\(Z_k\))(稳定化子)

??使元素 \(k\) 不改变位置的群的集合

  • 等价类(\(E_k\))(轨道)

??在置换群 \(G\) 作用下元素 \(k\) 的运动轨迹(一些点的集合)

  • 循环(\(h_g\))

??在置换 \(g\) 作用下产生的循环

  • 轨道-稳定化子定理

\[|E_k|\times|Z_k|=|G|\]
??证明:不会

  • burnside引理

\[L=\frac{1}{|G|}\sum c_i(c_i表示在置换i下不变的元素个数)\]

??由轨道-稳定化子定理可知,|G|可以表示一个等价类中所有元素的 \(Z_k\) 之和

??则有\[L\times|G|=\sum_{i=1}^n|Z_i|\]

??而根据定义,我们有\[\sum_{i=1}^n|Z_i|=\sum_{k=1}^{|G|}c_i\]

??则\[L=\frac{1}{|G|}\sum c_i\]

  • polya定理

\[L=\frac{1}{|G|}\sum_{i=1}^{|G|}m^{h_i}(m为颜色数)\]

??只适用于对颜色没有位置限制的情况

??可以显然的发现在所有颜色平等的情况下和 \(burnside\) 引理是一样的

二.例题

  • 1.大部分置换群的题都是套着 \(burnside\) 皮的 \(dp\),这里不加赘述

[bzoj1851]color有色图

?题意描述:一张n个节点的完全图,用m种颜色给边染色,对于点编号的交换同构,问有多少种不同的染色方案

?查姆讲的太好啦群论之神的博客

原文地址:https://www.cnblogs.com/mikufun-hzoi-cpp/p/12153046.html

时间: 2024-10-18 20:05:57

置换群(等价类计数)的相关文章

UVA 10294 等价类计数

题目大意: 项链和手镯都是若干珠子穿成的环形首饰,手镯可以旋转和翻转,但项链只能旋转,给n个珠子,t种颜色,求最后能形成的手镯,项链的数量 这里根据等价类计数的polya定理求解 对于一个置换f,若一种方案经过置换后不改变,那么不改变的点的个数记作C(f) 统计所有的C(f) , 相加之后求和除以置换的种数即可 那么这道题里面 对于项链来说,旋转一个角度,也就是2*PI/n , 那么置换群可表示为 1 2 3 4 .... n 2 3 4 5 ... 1 这里就存在一个循环节 所以方案数为 t^

「不会」等价类计数

完全忘了TnT 然而这种类型的题目好像没考过.. 先复习一下万能的burnside引理, 啊不先复习一下定义(有些是本蒻自己yy的可能并不准确) 一个物体:被染色的对象 一个元素:一种染色方案 一个置换\(g\):一种让物体交换位置的变换方法 一个置换群\(G\):里面的置换满足封闭性结合律单位元逆元 一个循环(对于一个置换i来说的):不停地用一个置换作用于所有物体,物体呈现循环运动的轨迹(数目记为\(h_i\)) 一个不动点(对于一个置换i来说的):被该置换作用后,不发生改变的一个元素(数目记

poj1286--Necklace of Beads(置换群+polya计数)

题目链接:点击打开链接 题目大意:给出三种颜色红绿蓝,对一串n个小球的环染色,环可以旋转和翻转,问最终可能有多少不同的染色方案. 首先说明polya计数: 由这个公式,既可以计算出不同的染色方案,那么我们需要求的也就是不同置换的个数,和每一个置换的循环节数 旋转,旋转i个小球的距离,那么会得到0-n-1的置换方案,共有n中,对于旋转i个小球的循环节数为gcd(n,i) 翻转,对于偶数,不经过小球有对称抽有n/2个,每种置换方案有n/2+1个循环节:经过小球的对称轴有n/2个,每种置换方案有n/2

[BZOJ1004](HNOI 2008) Cards

Description 小春现在很清闲,面对书桌上的N张牌,他决定给每张染色,目 前小春只有3种颜色:红色,蓝色,绿色.他询问Sun有多少种染色方案,Sun很快就给出了答案.进一步,小春要求染出Sr张红色,Sb张蓝色,Sg张绝 色.他又询问有多少种方案,Sun想了一下,又给出了正确答案. 最后小春发明了M种不同的洗牌法,这里他又问Sun有多少种不同的染色方案.两种染色方法相同当且仅当其中一种可以通过任意的洗牌法(即可以使用多种洗牌 法,而每种方法可以使用多次)洗成另一种.Sun发现这个问题有点难

《算法竞赛入门经典——训练指南》第二章题库

UVa特别题库 UVa网站专门为本书设立的分类题库配合,方便读者提交: http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=442 注意,下面注有"extra"的习题并没有在书中出现,但在上面的特别题库中有,属于附加习题. 基础练习 (Basic Problems) UVa11388 GCD LCM UVa11889 Benefit UVa10943 How do y

BZOJ_[HNOI2008]_Cards_(置换+Burnside引理+乘法逆元+费马小定理+快速幂)

描述 http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1004 共n个卡片,染成r,b,g三种颜色,每种颜色的个数有规定.给出一些置换,可以由置换得到的染色方案视为等价的,求等价类计数. 分析 给出置换求等价类计数,用Burnside引理:等价类计数=(每一个置换不动点的和)/置换数.(不知道的建议去看白书) 其中不动点是指一个染色方案经过置换以后染色与之前完全相同. 1.求不动点个数. 不动点的话同一个循环内的每一个点的颜色必须相同(否则不同颜色

【BZOJ】【1004】【HNOI2008】Cards

Burnside/Polya+背包DP 这道题目是等价类计数裸题吧……>_> 题解:http://m.blog.csdn.net/blog/njlcazl_11109/8316340 啊其实重点还是:找出每个置换下的不动点数目 这道题比较特殊,牌的数量是限定的,所以只能DP来搞……(dp[R][G][B]表示的是R张红牌,G张绿牌,B张蓝牌在当前这个置换下,有多少种方案是会置换回自身的) 恒等置换单独处理一下即可(其实就是总染色数,多重集排列数吧……$\frac{N!}{R!G!B!}$) 最

uva 10294 - Arif in Dhaka (First Love Part 2)(置换)

题目链接:uva 10294 - Arif in Dhaka (First Love Part 2) 题目大意:项链和手镯都是由若珠子穿成的环形首饰,区别在于手镯可以翻转,但是项链不行.给定n和t,表示用t种颜色的n个珠子能制作的项链和手镯的个数. 解题思路:等价类计数,一共两种置换,旋转或者翻转. 旋转:枚举间距0,1,2,3-,n?1,所以不动点a=∑i=0n?1tgcd(n,i) 翻转:当n为奇数时,对称轴有n条,每条对称轴形成n?12个长度为2的循环和一个长度为1的循环,所以不动点b1=

【组合数学】 05 - 经典计数方法

1. 基本计数的母函数 现在来用母函数来求解基本计数问题,母函数既可以完成自动计数,还能表示计数本身,像Stirling数这种就只能用母函数表示.自动计数适用于可以分步的计数问题,并且目标值是每步值之和,这与多项式的运算性质有关. 1.1 组合数和分划数 直观上最符合这一特点的就是模型2,从\(n\)个可区别对象中选出\(m个\).限制第\(k\)个对象被取的次数在集合\(M_k\)中,它被选情况的母函数是\(\sum\limits_{i\in M_k}x^i\),所有元素被选择的情况可以借助母