Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  grptbl.gi   Sprache: unbekannt

 
#############################################################################
##
##  This file is part of GAP, a system for computational discrete algebra.
##  This file's authors include Thomas Breuer.
##
##  Copyright of GAP belongs to its developers, whose names are too numerous
##  to list here. Please refer to the COPYRIGHT file for details.
##
##  SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
##
##  This file contains the methods for magmas given by their multiplication
##  tables.
##


#############################################################################
##
#R  IsMagmaByMultiplicationTableObj( <obj> )
##
##  At position 1 of the element $m_i$, the number $i$ is stored.
##
DeclareRepresentation( "IsMagmaByMultiplicationTableObj",
    IsPositionalObjectRep and IsMultiplicativeElementWithInverse,
    [ 1 ] );
#T change to IsPositionalObjectOneSlotRep!


#############################################################################
##
#M  PrintObj( <obj> )
##
InstallMethod( PrintObj,
    "for element of magma by mult. table",
    [ IsMagmaByMultiplicationTableObj ],
    function( obj )
    Print( "m", obj![1] );
    end );


#############################################################################
##
#M  \=( <x>, <y> )
#M  \<( <x>, <y> )
#M  \*( <x>, <y> )
#M  \^( <x>, <n> )
##
InstallMethod( \=,
    "for two elements of magma by mult. table",
    IsIdenticalObj,
    [ IsMagmaByMultiplicationTableObj,
      IsMagmaByMultiplicationTableObj ],
    function( x, y ) return x![1] = y![1]; end );

InstallMethod( \<,
    "for two elements of magma by mult. table",
    IsIdenticalObj,
    [ IsMagmaByMultiplicationTableObj,
      IsMagmaByMultiplicationTableObj ],
    function( x, y ) return x![1] < y![1]; end );

InstallMethod( \*,
    "for two elements of magma by mult. table",
    IsIdenticalObj,
    [ IsMagmaByMultiplicationTableObj,
      IsMagmaByMultiplicationTableObj ],
    function( x, y )
    local F;
    F:= FamilyObj( x );
    return F!.set[ MultiplicationTable( F )[ x![1] ][ y![1] ] ];
    end );


#############################################################################
##
#M  OneOp( <elm> )
##
InstallMethod( OneOp,
    "for an element in a magma by mult. table",
    [ IsMagmaByMultiplicationTableObj ],
    function( elm )
    local F, n, A, onepos, one;

    F:= FamilyObj( elm );
    n:= F!.n;

    # Check that the mult. table admits a left and right identity element.
    A:= MultiplicationTable( F );
    onepos:= Position( A, [ 1 .. n ] );
    if onepos = fail or A{ [ 1 .. n ] }[ onepos ] <> [ 1 .. n ] then
      one:= fail;
    else
      one:= F!.set[ onepos ];
    fi;

    SetOne( F, one );

    return one;
end );

#############################################################################
##
#M  IsGeneratorsOfMagmaWithInverses( <elms> )
##
##  Under the assumption that the multiplication for <elms> is associative
##  (cf. the discussion for issue 4480),
##  a collection of magma by multiplication table elements will always be
##  acceptable as generators, provided each one individually has an inverse.
##
InstallMethod( IsGeneratorsOfMagmaWithInverses,
        "for a collection of magma by mult table elements",
        [IsCollection],
        function(c)
    if ForAll(c, x-> IsMagmaByMultiplicationTableObj(x) and Inverse(x) <> fail) then
        return true;
    fi;
    TryNextMethod();
end);


#############################################################################
##
#M  InverseOp( <elm> )
##
InstallMethod( InverseOp,
    "for an element in a magma by mult. table",
    [ IsMagmaByMultiplicationTableObj ],
    function( elm )
    local F, i, one, onepos, inv, j, n, A, invpos;

    F:= FamilyObj( elm );
    i:= elm![1];

    if IsBound( F!.inverse[i] ) then
      return F!.inverse[i];
    fi;

    # Check that `A' admits a left and right identity element.
    # (This is uniquely determined.)
    one:= One( elm );
    if one = fail then
      return fail;
    fi;
    onepos:= one![1];

    # Check that `elm' has a left and right inverse.
    # (If the multiplication is associative, this is uniquely determined.)
    inv:= fail;
    j:= 0;
    n:= F!.n;
    A:= MultiplicationTable( F );
    while j <= n do
      invpos:= Position( A[i], onepos, j );
      if invpos <> fail and A[ invpos ][i] = onepos then
        inv:= F!.set[ invpos ];
        break;
      fi;
      j:= invpos;
    od;

    F!.inverse[i]:= inv;

    return inv;
    end );


#############################################################################
##
#F  MagmaElement( <M>, <i> ) . . . . . . . . . .  <i>-th element of magma <M>
##
InstallGlobalFunction( MagmaElement, function( M, i )
    M:= AsSSortedList( M );
    if Length( M ) < i then
      return fail;
    else
      return M[i];
    fi;
end );


#############################################################################
##
#F  MagmaByMultiplicationTableCreator( <A>, <domconst> )
##
InstallGlobalFunction( MagmaByMultiplicationTableCreator,
    function( arg )
    local n,      # dimension of `A'
          range,  # the range `[ 1 .. n ]'
          filts;

    if IsBound(arg[3]) then
      filts:=IsMagmaByMultiplicationTableObj and arg[3];
    else
      filts:=IsMagmaByMultiplicationTableObj;
    fi;

    # Check that `arg[1]' is a valid multiplication table.
    if IsMatrix( arg[1] ) then
      n:= Length( arg[1] );
      range:= [ 1 .. n ];
      if     Length( arg[1][1] ) = n
         and ForAll( arg[1], row -> ForAll( row, x -> x in range ) ) then
        return MagmaByMultiplicationTableCreatorNC(arg[1], arg[2], filts);
      fi;
    fi;
    Error( "<arg[1]> must be a square matrix with entries in `[ 1 .. n ]'" );
end );

#

InstallGlobalFunction( MagmaByMultiplicationTableCreatorNC,
function( A, domconst, filts )
  local n, F, elms, M;

  n:=Length(A);
  # Construct the family of objects.
  F:= NewFamily( "MagmaByMultTableObj", filts );
  F!.n:=n;
  SetMultiplicationTable( F, A );
  elms:= Immutable( List( [1..n],
             i -> Objectify( NewType( F, filts), [ i ] ) ) );
  SetIsSSortedList( elms, true );
  F!.set:= elms;
  F!.inverse:= [];

  # Construct the magma.
  M:= domconst( CollectionsFamily( F ), elms );
  SetSize( M, n );
  SetAsSSortedList( M, elms );
  SetMultiplicationTable( M, MultiplicationTable( F ) );

  # Return the result.
  return M;
end );

#############################################################################
##
#F  MagmaByMultiplicationTable( <A> )
##
InstallGlobalFunction( MagmaByMultiplicationTable, function( A )
    return MagmaByMultiplicationTableCreator( A, MagmaByGenerators );
end );


#############################################################################
##
#F  MagmaWithOneByMultiplicationTable( <A> )
##
InstallGlobalFunction( MagmaWithOneByMultiplicationTable, function( A )
    local n,      # dimension of `A'
          onepos, # position of the identity in `A'
          M;      # the magma, result

    M:= MagmaByMultiplicationTableCreator( A, MagmaWithOneByGenerators );

    # Check that `A' admits a left and right identity element.
    n:= Length( A );
    onepos:= Position( A, [ 1 .. n ] );
    if onepos = fail or A{ [ 1 .. n ] }[ onepos ] <> [ 1 .. n ] then
      return fail;
    fi;

    # Store the identity in the family.
    SetOne( ElementsFamily( FamilyObj( M ) ), AsSSortedList( M )[ onepos ] );
    SetGeneratorsOfMagma( M, AsSSortedList( M ) );

    # Return the result.
    return M;
end );


#############################################################################
##
#F  MagmaWithInversesByMultiplicationTable( <A> )
##
InstallGlobalFunction( MagmaWithInversesByMultiplicationTable, function( A )
    local F,      # the family of objects
          n,      # dimension of `A'
          onepos, # position of the identity in `A'
          inv,    # list of positions of inverses
          i,      # loop over the elements
          invpos, # position of one inverse
          elms,   # sorted list of elements
          M;      # the magma, result

    M:= MagmaByMultiplicationTableCreator( A,
            MagmaWithInversesByGenerators );

    # Check that `A' admits a left and right identity element.
    n:= Length( A );
    onepos:= Position( A, [ 1 .. n ] );
    if onepos = fail or A{ [ 1 .. n ] }[ onepos ] <> [ 1 .. n ] then
      return fail;
    fi;

    # Check that `A' admits inverses.
    inv:= [];
    for i in [ 1 .. n ] do
      invpos:= Position( A[i], onepos );
      if invpos = fail or A[ invpos ][i] <> onepos then
        return fail;
      fi;
      inv[i]:= invpos;
    od;

    # Store identity and inverses in the family.
    F:= ElementsFamily( FamilyObj( M ) );
    elms:= AsSSortedList( M );
    SetOne( F, elms[ onepos ] );
    F!.inverse:= Immutable( elms{ inv } );
    SetGeneratorsOfMagma( M, elms );

    # Return the result.
    return M;
end );


#############################################################################
##
#F  SemigroupByMultiplicationTable( <A> )
##
InstallGlobalFunction( SemigroupByMultiplicationTable,
function( A )
  local n, range, i, j, k;

    # Check that `A' is a valid multiplication table.
    if IsMatrix( A ) then
      n := Length( A );
      range := [ 1 .. n ];

      if     Length( A[1] ) = n
         and ForAll( A, row -> ForAll( row, x -> x in range ) ) then

        # check associativity
        for i in range do
          for j in range do
            for k in range do
              if A[A[i][j]][k]<>A[i][A[j][k]] then
                return fail;
              fi;
            od;
          od;
        od;

        return MagmaByMultiplicationTableCreatorNC(A, MagmaByGenerators,
         IsAssociativeElement and IsMagmaByMultiplicationTableObj);
      fi;
    fi;
    Error( "<A> must be a square matrix with entries in `[ 1 .. n ]'" );
end );


#############################################################################
##
#F  MonoidByMultiplicationTable( <A> )
##
InstallGlobalFunction( MonoidByMultiplicationTable,
function( A )
  local n, range, onepos, M, i, j, k;

  if IsMatrix( A ) then
    n := Length( A );
    range := [ 1 .. n ];

    if     Length( A[1] ) = n
       and ForAll( A, row -> ForAll( row, x -> x in range ) ) then

      # Check that `A' admits a left and right identity element.
      onepos:= Position( A, [ 1 .. n ] );
      if onepos = fail or A{ [ 1 .. n ] }[ onepos ] <> [ 1 .. n ] then
        return fail;
      fi;

      # check associativity
      for i in range do
        for j in range do
          for k in range do
            if A[A[i][j]][k]<>A[i][A[j][k]] then
              return fail;
            fi;
          od;
        od;
      od;
      M:=MagmaByMultiplicationTableCreatorNC(A, MagmaWithOneByGenerators,
         IsAssociativeElement and IsMagmaByMultiplicationTableObj);

      # Store the identity in the family.
      SetOne( ElementsFamily( FamilyObj( M ) ), AsSSortedList( M )[ onepos ] );
      SetGeneratorsOfMagma( M, AsSSortedList( M ) );

      # Return the result.
      return M;
    fi;
  fi;
  Error( "<A> must be a square matrix with entries in `[ 1 .. n ]'" );
end );


#############################################################################
##
#F  GroupByMultiplicationTable( <A> )
##
InstallGlobalFunction( GroupByMultiplicationTable, function( A )
    A:= MagmaWithInversesByMultiplicationTable( A );
    if A = fail or not IsAssociative( A ) then
      return fail;
    fi;
    return A;
end );


#############################################################################
##
#M  MultiplicationTable( <elmlist> )
##
InstallMethod( MultiplicationTable,
    "for a list of elements",
    [ IsHomogeneousList ],
    elmlist -> List( elmlist, x -> List( elmlist,
                 y -> Position( elmlist, x * y ) ) ) );


#############################################################################
##
#M  MultiplicationTable( <M> )
##
InstallMethod( MultiplicationTable,
    "for a magma",
    [ IsMagma ],
    M -> MultiplicationTable( AsSSortedList( M ) ) );

[ Dauer der Verarbeitung: 0.4 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge