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mathematica11.2
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。
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。
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。
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}}]]
产生S4的乘法表:TableForm[GroupMultiplicationTable[a], TableHeadings -> Automatic]
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。
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}]
思考,怎么用Mathematica搜索S4的3阶元素和四阶元素?并证明,S4里面的元素的阶数不会超过4。