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


Quelle  pcpgrps.gi   Sprache: unbekannt

 
#############################################################################
##
#W  pcpgrps.gi                   Polycyc                         Bettina Eick
##

#############################################################################
##
#F Create a pcp group by collector
##
## The trivial group is missing.
##
InstallGlobalFunction( PcpGroupByCollectorNC, function( coll )
    local n, l, e, f, G, rels;
    n := coll![ PC_NUMBER_OF_GENERATORS ];

    if n > 0 then
        l := IdentityMat( n );
    fi;

    e := List( [1..n], x -> PcpElementByExponentsNC( coll, l[x] ) );
    f := PcpElementByGenExpListNC( coll, [] );
    G := GroupWithGenerators( e, f );
    SetCgs( G, e );
    SetIsWholeFamily( G, true );

    if 0 in RelativeOrders( coll ) then
      SetIsFinite( G, false );
    else
      SetIsFinite( G, true );
      SetSize( G, Product( RelativeOrders( coll ) ) );
    fi;

    return G;
end );

InstallGlobalFunction( PcpGroupByCollector, function( coll )
    UpdatePolycyclicCollector( coll );
    if not IsConfluent( coll ) then
        return fail;
    else
        return PcpGroupByCollectorNC( coll );
    fi;
end );

#############################################################################
##
#F Print( <G> )
##
InstallMethod( PrintObj, "for a pcp group", [ IsPcpGroup ],
function( G )
    Print("Pcp-group with orders ",  List( Igs(G), RelativeOrderPcp ) );
end );

InstallMethod( ViewObj, "for a pcp group", [ IsPcpGroup ], SUM_FLAGS,
function( G )
    Print("Pcp-group with orders ",  List( Igs(G), RelativeOrderPcp ) );
end );

#############################################################################
##
#M Igs( <pcpgrp> )
#M Ngs( <pcpgrp> )
#M Cgs( <pcpgrp> )
##
InstallMethod( Igs, [ IsPcpGroup ],
function( G )
    if HasCgs( G ) then return Cgs(G); fi;
    if HasNgs( G ) then return Ngs(G); fi;
    return Igs( GeneratorsOfGroup(G) );
end );

InstallMethod( Ngs, [ IsPcpGroup ],
function( G )
    if HasCgs( G ) then return Cgs(G); fi;
    return Ngs( Igs( GeneratorsOfGroup(G) ) );
end );

InstallMethod( Cgs, [ IsPcpGroup ],
function( G )
    return Cgs( Igs( GeneratorsOfGroup(G) ) );
end );

#############################################################################
##
#M Membershiptest for pcp groups
##
InstallMethod( \in, "for a pcp element and a pcp group",
               IsElmsColls, [IsPcpElement, IsPcpGroup],
function( g, G )
    return ReducedByIgs( Igs(G), g ) = One(G);
end );

#############################################################################
##
#M Random( G )
##
InstallMethodWithRandomSource( Random, "for a random source and a pcp group",
                               [ IsRandomSource, IsPcpGroup ],
function( rs, G )
    local pcp, rel, g, i;
    pcp := Pcp(G);
    if Length( pcp ) = 0 then
        return One( G );
    fi;
    rel := RelativeOrdersOfPcp( pcp );
    g   := [];
    for i in [1..Length(rel)] do
        if rel[i] = 0 then
            g[i] := Random( rs, Integers );
        else
            g[i] := Random( rs, 0, rel[i]-1 );
        fi;
    od;
    return MappedVector( g, pcp );
end );

#############################################################################
##
#M SubgroupByIgs( G, igs [, gens] )
##
## create a subgroup and set igs. If gens is given, compute pcs defined
## by <gens, pcs> and use this. Note: this function does not check if the
## generators are in G.
##
InstallGlobalFunction( SubgroupByIgs,
   function( arg )
    local U, pcs;
    if Length( arg ) = 3 then
        pcs := AddToIgs( arg[2], arg[3] );
    else
        pcs := arg[2];
    fi;
    U := SubgroupNC( Parent(arg[1]), pcs );
    SetIgs( U, pcs );
    return U;
end);

#############################################################################
##
#M SubgroupByIgsAndIgs( G, fac, nor )
##
## fac and nor are igs for a factor and a normal subgroup. This function
## computes an igs for the subgroups generated by fac and nor and sets it
## in the subgroup. This is a no-check function
##
BindGlobal( "SubgroupByIgsAndIgs", function( G, fac, nor )
    return SubgroupByIgs( G, AddIgsToIgs( fac, nor ) );
end );

#############################################################################
##
#M IsSubset for pcp groups
##
InstallMethod( IsSubset, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [ IsPcpGroup, IsPcpGroup ], SUM_FLAGS,
function( H, U )
    if Parent(U) = H then return true; fi;
    return ForAll( GeneratorsOfGroup(U), x -> x in H );
end );

#############################################################################
##
#M Size( <pcpgrp> )
##
InstallMethod( Size, [ IsPcpGroup ],
function( G )
    local pcs, rel;
    pcs := Igs( G );
    rel := List( pcs, RelativeOrderPcp );
    if ForAny( rel, x -> x = 0 ) then
        return infinity;
    else
        return Product( rel );
    fi;
end );

#############################################################################
##
#M CanComputeIndex( <pcpgrp>, <pcpgrp> )
#M CanComputeSize( <pcpgrp> )
#M CanComputeSizeAnySubgroup( <pcpgrp> )
##
InstallMethod( CanComputeIndex, IsIdenticalObj, [IsPcpGroup, IsPcpGroup], ReturnTrue );
InstallTrueMethod( CanComputeSize, IsPcpGroup );
InstallTrueMethod( CanComputeSizeAnySubgroup, IsPcpGroup );

#############################################################################
##
#M IndexNC/Index( <pcpgrp>, <pcpgrp> )
##
InstallMethod( IndexNC, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [IsPcpGroup, IsPcpGroup],
function( H, U )
    local pcp, rel;
    pcp := Pcp( H, U );
    rel := RelativeOrdersOfPcp( pcp );
    if ForAny( rel, x -> x = 0 ) then
        return infinity;
    else
        return Product( rel );
    fi;
end );

InstallMethod( IndexOp, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [IsPcpGroup, IsPcpGroup],
function( H, U )
    if not IsSubgroup( H, U ) then
        Error("H must be contained in G");
    fi;
    return IndexNC( H, U );
end );

#############################################################################
##
#M <pcpgrp> = <pcpgrp>
##
InstallMethod( \=, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [IsPcpGroup, IsPcpGroup],
function( G, H )
    return Cgs( G ) = Cgs( H );
end);

#############################################################################
##
#M ClosureGroup( <pcpgrp>, <pcpgrp> )
##
InstallMethod( ClosureGroup, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [IsPcpGroup, IsPcpGroup],
function( G, H )
    local P;
    P := PcpGroupByCollectorNC( Collector(G) );
    return SubgroupByIgs( P, Igs(G), GeneratorsOfGroup(H) );
end );

#############################################################################
##
#F HirschLength( <G> )
##
InstallMethod( HirschLength, [ IsPcpGroup ],
function( G )
    local pcs, rel;
    pcs := Igs( G );
    rel := List( pcs, RelativeOrderPcp );
    return Length( Filtered( rel, x -> x = 0 ) );
end );

#############################################################################
##
#M CommutatorSubgroup( G, H )
##
InstallMethod( CommutatorSubgroup, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [ IsPcpGroup, IsPcpGroup],
function( G, H )
    local pcsG, pcsH, coms, i, j, U, u;

    pcsG := Igs(G);
    pcsH := Igs(H);

    # if G = H then we need fewer commutators
    coms := [];
    if pcsG = pcsH then
        for i in [1..Length(pcsG)] do
            for j in [1..i-1] do
                Add( coms, Comm( pcsG[i], pcsH[j] ) );
            od;
        od;
        coms := Igs( coms );
        U    := SubgroupByIgs( Parent(G), coms );
    else
        for u in pcsG do
            coms := AddToIgs( coms, List( pcsH, x -> Comm( u, x ) ) );
        od;
        U    := SubgroupByIgs( Parent(G), coms );

        # In order to conjugate with fewer elements, compute <U,V>. If one is
        # normal than we do not need the normal closure, see Glasby 1987.
        if not (IsBound( G!.isNormal ) and G!.isNormal) and
           not (IsBound( H!.isNormal ) and H!.isNormal) then
            U := NormalClosure( ClosureGroup( G, H ), U );
        fi;
    fi;
    return U;
end );

#############################################################################
##
#M DerivedSubgroup( G )
##
InstallMethod( DerivedSubgroup, "for a pcp group",
               [ IsPcpGroup ], G -> CommutatorSubgroup(G, G) );

#############################################################################
##
#M PRump( G, p ). . . . . smallest normal subgroup N of G with G/N elementary
##                        abelian p-group.
##
InstallMethod( PRumpOp, "for a pcp group and a prime",
               [IsPcpGroup, IsPosInt],
function( G, p )
    local D, pcp, new;
    D := DerivedSubgroup(G);
    pcp := Pcp( G, D );
    new := List( pcp, x -> x^p );
    return SubgroupByIgs( G, Igs(D), new );
end );

#############################################################################
##
#M IsNilpotentGroup( <pcpgrp> )
##
InstallMethod( IsNilpotentGroup, "for a pcp group with known lower central series",
               [ IsPcpGroup and HasLowerCentralSeriesOfGroup ],
function( G )
    local   lcs;

    lcs := LowerCentralSeriesOfGroup( G );
    return IsTrivial( lcs[ Length(lcs) ] );
end );

InstallMethod( IsNilpotentGroup, "for a pcp group",
               [IsPcpGroup],
function( G )
    local l, U, V, pcp, n;

    l := HirschLength(G);
    U := ShallowCopy( G );

    repeat

        # take next term of lc series
        U!.isNormal := true;
        V := CommutatorSubgroup( G, U );

        # if we arrive at the trivial group
        if Size( V ) = 1 then return true; fi;

        # get quotient U/V
        pcp := Pcp( U, V );

        # if U=V then the series has terminated at a non-trivial group
        if Length( pcp ) = 0 then
            return false;
        fi;

        # get the Hirsch length of U/V
        n := Length( Filtered( RelativeOrdersOfPcp( pcp ), x -> x = 0));

        # compare it with l
        if n = 0 and l <> 0  then return false; fi;
        l := l - n;

        # iterate
        U := ShallowCopy( V );
    until false;
end );

#############################################################################
##
#M IsElementaryAbelian( <pcpgrp> )
##
InstallMethod( IsElementaryAbelian, "for a pcp group",
               [ IsPcpGroup ],
function( G )
    local rel, p;
    if not IsFinite(G) or not IsAbelian(G) then return false; fi;
    rel := List( Igs(G), RelativeOrderPcp );
    if Length(Set(rel)) > 1 then return false; fi;
    if ForAny( rel, x -> not IsPrime(x) ) then return false; fi;
    p := rel[1];
    return ForAll( RelativeOrdersOfPcp( Pcp( G, "snf" ) ), x -> x = p );
end );

#############################################################################
##
#F AbelianInvariants( <pcpgrp > )
##
InstallMethod( AbelianInvariants, "for a pcp group",
               [ IsPcpGroup ],
function( G )
    return AbelianInvariantsOfList( RelativeOrdersOfPcp( Pcp(G, DerivedSubgroup(G), "snf") ) );
end );

InstallMethod( AbelianInvariants, "for an abelian pcp group",
               [IsPcpGroup and IsAbelian],
function( G )
    return AbelianInvariantsOfList( RelativeOrdersOfPcp( Pcp(G, "snf") ) );
end );


#############################################################################
##
#M  CanEasilyComputeWithIndependentGensAbelianGroup( <pcpgrp> )
##
if IsBound(CanEasilyComputeWithIndependentGensAbelianGroup) then
# CanEasilyComputeWithIndependentGensAbelianGroup was introduced in GAP 4.5.x
InstallTrueMethod(CanEasilyComputeWithIndependentGensAbelianGroup,
    IsPcpGroup and IsAbelian);
fi;

BindGlobal( "ComputeIndependentGeneratorsOfAbelianPcpGroup", function ( G )
    local pcp, id, mat, base, ord, i, g, o, cf, j;

 # Get a pcp in Smith normal form
 if not IsBound( G!.snfpcp ) then
  pcp := Pcp(G, "snf");
  G!.snfpcp := pcp;
 else
  pcp := G!.snfpcp;
 fi;

 if IsBound( G!.indgens ) and IsBound( G!.indgenmat ) then
  return;
 fi;

 # Unfortunately, this is not *quite* what we need; in order to match
 # the Abelian invariants, we now have to further refine the generator
 # list to ensure only generators of prime power order are in the list.
 id := IdentityMat( Length(pcp) );
 mat := [];
 base := [];
 ord := [];
 for i in [1..Length(pcp)] do
  g := pcp[i];
  o := Order(g);
  if o = 1 then continue; fi;
  if o = infinity then
   Add(base, g);
   Add(mat, id[i]);
   Add(ord, 0);
   continue;
  fi;
  cf:=Collected(Factors(o));
  if Length(cf) > 1 then
   for j in cf do
    j := j[1]^j[2];
    Add(base, g^(o/j));
    Add(mat, id[i] * (j/o mod j));
    Add(ord, j);
   od;
  else
   Add(base, g);
   Add(mat, id[i]);
   Add(ord, o);
  fi;
 od;
 SortParallel(ShallowCopy(ord),base);
 SortParallel(ord,mat);

 mat := TransposedMat( mat );

 G!.indgens := base;
 G!.indgenmat := mat;
end );

#############################################################################
##
#A  IndependentGeneratorsOfAbelianGroup( <A> )
##
InstallMethod(IndependentGeneratorsOfAbelianGroup, "for an abelian pcp group",
               [IsPcpGroup and IsAbelian],
function( G )
 if not IsBound( G!.indgens ) then
  ComputeIndependentGeneratorsOfAbelianPcpGroup( G );
 fi;
 return G!.indgens;
end );


#############################################################################
##
#O  IndependentGeneratorExponents( <G>, <g> )
##
if IsBound( IndependentGeneratorExponents ) then
# IndependentGeneratorExponents was introduced in GAP 4.5.x

InstallMethod(IndependentGeneratorExponents, "for an abelian pcp group and an element",
               IsCollsElms,
               [IsPcpGroup and IsAbelian, IsPcpElement],
function( G, elm )
 local exp, rels, i;

 # Ensure everything has been set up
 if not IsBound( G!.indgenmat ) then
  ComputeIndependentGeneratorsOfAbelianPcpGroup( G );
 fi;

 # Convert elm into an exponent vector with respect to a snf pcp
 exp := ExponentsByPcp( G!.snfpcp, elm );
 rels := AbelianInvariants( G );

 # Convert the exponent vector with respect to pcp into one
 # with respect to our independent abelian generators.
 exp := exp * G!.indgenmat;
    for i in [1..Length(exp)] do
        if rels[i] > 0 then exp[i] := exp[i] mod rels[i]; fi;
    od;
 return exp;
end);

fi;

#############################################################################
##
#F NormalClosure( K, U )
##
InstallMethod( NormalClosureOp, "for pcp groups",
               IsIdenticalObj, [IsPcpGroup, IsPcpGroup],
function( K, U )
    local tmpN, newN, done, id, gensK, pcsN, k, n, c, N;

    # take initial pcs
    pcsN := ShallowCopy( Cgs(U) );
    if Length( pcsN ) = 0 then return U; fi;

    # take generating sets
    id := One( K );
    gensK := GeneratorsOfGroup(K);
    gensK := List( gensK, x -> ReducedByIgs( pcsN, x ) );
    gensK := Filtered( gensK, x -> x <> id );

    repeat
        done := true;
        tmpN := ShallowCopy( pcsN );
        for k in gensK do
            for n in tmpN do
                c := ReducedByIgs( pcsN, Comm( k, n ) );
                if c <> id then
                    newN := AddToIgs( pcsN, [c] );
                    if newN <> pcsN then
                        done := false;
                        pcsN := Cgs( newN );
                    fi;
                fi;
            od;
        od;
        #Print(Length(pcsN)," obtained \n");
    until done;

    # set up result
    N := Group( pcsN );
    SetIgs( N, pcsN );
    return N;
end);

#############################################################################
##
#F ExponentsByRels . . . . . . . . . . . . . . .elements written as exponents
##
BindGlobal( "ExponentsByRels", function( rel )
    local exp, idm, i, t, j, e, f;
    exp := [List( rel, x -> 0 )];
    idm := IdentityMat( Length( rel ) );
    for i in Reversed( [1..Length(rel)] ) do
        t := [];
        for j in [1..rel[i]] do
            for e in exp do
                f := ShallowCopy( e );
                f[i] := j-1;
                Add( t, f );
            od;
        od;
        exp := t;
    od;
    return exp;
end );

[ Dauer der Verarbeitung: 0.38 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