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


Quelle  pcpsers.gi   Sprache: unbekannt

 
#############################################################################
##
#W  pcpseries.gi                   Polycyc                       Bettina Eick
##

#############################################################################
##
#M  LowerCentralSeriesOfGroup( G )
##
##  As usual, this function calls CommutatorSubgroup repeatedly. However,
##  is sets U!.isNormal before to avoid unnecessary normal closures in
##  CommutatorSubgroup.
##
InstallMethod( LowerCentralSeriesOfGroup, [IsPcpGroup],
function( G )
    local ser, U;
    ser := [G];
    U   := DerivedSubgroup( G );
    G!.isNormal := true;
    while U <> ser[Length( ser )] do
        Add( ser, U );
        U := CommutatorSubgroup( U, G );
    od;
    Unbind( G!.isNormal );
    return ser;
end );

InstallMethod( PCentralSeriesOp, [IsPcpGroup, IsPosInt],
function( G, p )
    local ser, U, C, pcp, new;
    ser := [G];
    U := G;
    G!.isNormal := true;
    while Size(U) > 1 do
        C := CommutatorSubgroup( U, G );
        pcp := Pcp( U, C );
        new := List( pcp, x -> x^p );
        U := SubgroupByIgs( G, Igs(C), new );
        Add( ser, U );
    od;
    Unbind( G!.isNormal );
    return ser;
end );

#############################################################################
##
#F  PcpSeries( G )
##
##  Compute a polycyclic series of G - we use the series defined by Igs(G).
##
InstallGlobalFunction( PcpSeries, function( G )
    local pcs, ser;
    pcs := Igs( G );
    ser := List( [1..Length(pcs)],
           i ->  SubgroupByIgs( G, pcs{[i..Length(pcs)]} ) );
    Add( ser, TrivialSubgroup(G) );
    return ser;
end );

#############################################################################
##
#F  CompositionSeries(G)
##
InstallMethod( CompositionSeries, [IsPcpGroup],
function(G)
    local g, r, n, s, i, f, m, j, e, U;

    if not IsFinite(G) then Error("composition series is infinite"); fi;

    # set up
    g := Pcp(G);
    r := RelativeOrdersOfPcp(g);
    n := Length(g);

    # construct series
    s := [G];
    for i in [1..n] do
        if r[i] > 1 then
            f := Factors(r[i]);
            m := Length(f);
            for j in [1..m-1] do
                e := Product(f{[1..j]});
                U := SubgroupByIgs(G, Concatenation([g[i]^e], g{[i+1..n]}));
                Add(s, U);
            od;
            Add(s, SubgroupByIgs(G, g{[i+1..n]}));
        fi;
    od;
    return s;
end );

#############################################################################
##
#M  EfaSeries( G )
##
##  Computes a normal series of G whose factors are elementary or free
##  abelian (efa). The normal series will also be normal under action
##  of the parent of G
##
InstallGlobalFunction( IsEfaFactorPcp, function( pcp )
    local gens, denm, i, j, c, cycl, rels, p;

    gens := GeneratorsOfPcp( pcp );
    rels := RelativeOrdersOfPcp( pcp );

    # if there are no generators, then the factor is trivial
    if Length( gens ) = 0 then return true; fi;

    # if the factor is finite, then it must be elementary
    if ForAll( rels, x -> x <> 0 ) then
        p := rels[1];
        if not IsPrime( p ) or ForAny( rels, x-> x <> p ) then
            return false;
        fi;
    fi;

    # if the factor is infinite, then no finite bits may occur at its end
    if ForAny( rels, x -> x = 0 ) and rels[Length(rels)] > 0 then
        return false;
    fi;

    # check if factor is abelian
    denm := DenominatorOfPcp( pcp );
    for i in [1..Length( gens )] do
        for j in [1..i-1] do
            c := Comm( gens[i], gens[j] );
            c := ReducedByIgs( denm, c );
            if c <> c^0 then return false; fi;
        od;
    od;

    # check if factor is elementary or free
    cycl := CyclicDecomposition( pcp );
    rels := cycl.rels;
    p    := rels[1];
    if not (p = 0 or IsPrime(p)) then return false; fi;
    if ForAny( rels, x -> x <> p ) then return false; fi;

    # otherwise it is efa
    pcp!.cyc := cycl;
    return true;
end );

InstallGlobalFunction( EfaSeriesParent, function( G )
    local ser, new, i, U, V, pcp,  nat, ref;

    # take the normal subgroups in the defining pc series
    ser := Filtered( PcpSeries(G), x -> IsNormal(G,x) );

    # check the factors
    new := [G];
    for i in [1..Length(ser)-1] do
        U := ser[i];
        V := ser[i+1];

        # if the factor is free or elementary abelian, then
        # everything is fine
        pcp  := Pcp( U, V );
        if IsEfaFactorPcp( pcp ) then
            U!.efapcp := pcp;
            Add( new, V );

        # otherwise we need to refine this factor
        else
            nat := NaturalHomomorphismByPcp( pcp );
            ref := RefinedDerivedSeries( Image( nat ) );
            ref := ref{[2..Length(ref)]};
            ref := List( ref, x -> PreImage( nat, x ) );
            Append( new, ref );
        fi;
    od;
    return new;
end );

InstallMethod( EfaSeries, [IsPcpGroup],
function( G )
    local efa, new, L, A, B;

    # use the series of the parent which has a defining pcs
    if G = Parent( G ) then return EfaSeriesParent(G); fi;
    efa := EfaSeries( Parent( G ) );

    # intersect each subgroup into G
    new := [G];
    for L in efa do

        # compute new factor
        A := new[Length(new)];
        B := NormalIntersection( L, G );

        # check if it is a proper factor and if so, then add it
        if IndexNC( A, B ) <> 1 then
            Unbind( A!.efapcp );
            Add( new, B );
        fi;

        # check if the series arrived at the trivial subgroup
        if Length( Igs( B ) ) = 0 then return new; fi;
    od;
end );

#############################################################################
##
#F RefinedDerivedSeries( <G> )
##
## Compute an efa series of G which refines the derived series by
## finite - by - (torsion-free) factors.
##
InstallGlobalFunction( RefinedDerivedSeries, function( G )
    local ser, ref, i, A, B, pcp, gens, rels, n, free, fini, U, s, t, f;

    ser := DerivedSeriesOfGroup( G );
    ref := [G];
    for i in [1..Length( ser ) - 1] do

        # refine abelian factor A/B
        A := ser[i];
        B := ser[i+1];
        pcp := Pcp( A, B, "snf" );
        gens := GeneratorsOfPcp( pcp );
        rels := RelativeOrdersOfPcp( pcp );
        n    := Length( gens );

        # take the free part for the top factor
        free := Filtered( [1..n], x -> rels[x] = 0 );
        fini := Filtered( [1..n], x -> rels[x] > 0 );
        if Length( free ) > 0 then
            f := AddToIgs( Igs(B), gens{fini} );
            U := SubgroupByIgs( G, f );
            Add( ref, U );
        else
            U := A;
        fi;

        # the torsion subgroup
        if Length( fini ) > 0 then
            s := Factors( Lcm( rels{fini} ) );
            f := gens{fini};
            for t in s do
                f := List( f, x -> x ^ t );
                f := AddToIgs( Igs(B), f );
                U := SubgroupByIgs( G, f );
                Add( ref, U );
            od;
        fi;
    od;
    return ref;
end );

#############################################################################
##
#F RefinedDerivedSeriesDown( <G> )
##
## Compute an efa series of G which refines the derived series by
## (torsion-free) - by - finite factors.
##
InstallGlobalFunction( RefinedDerivedSeriesDown, function( G )
    local ser, ref, i, A, B, pcp, gens, rels, n, free, fini, U, s, f, t;

    ser := DerivedSeriesOfGroup( G );
    ref := [G];
    for i in [1..Length( ser ) - 1] do

        # refine abelian factor A/B
        A := ser[i];
        B := ser[i+1];
        pcp := Pcp( A, B, "snf" );
        gens := GeneratorsOfPcp( pcp );
        rels := RelativeOrdersOfPcp( pcp );
        n    := Length( gens );

        # get info
        free := Filtered( [1..n], x -> rels[x] = 0 );
        fini := Filtered( [1..n], x -> rels[x] > 0 );
        U := A;

        # first the torsion part
        if Length( fini ) > 0 then
            s := Factors( Lcm( rels{fini} ) );
            f := ShallowCopy( gens );
            for t in s do
                f := List( f, x -> x ^ t );
                f := AddToIgs( Igs(B), f );
                U := SubgroupByIgs( G, f );
                Add( ref, U );
            od;
        fi;

        # now it remains to add the free part
        if Length( free ) > 0 then Add( ref, B ); fi;
    od;
    return ref;
end );

#############################################################################
##
#F TorsionByPolyEFSeries( G )
##
## Compute an efa-series of G which has only torsion-free factors at the
## top and only finite factors at the bottom. It might happen that such a
## series does not exists. In this case the function returns fail.
##
InstallGlobalFunction( TorsionByPolyEFSeries, function( G )
    local ref, U, D, pcp, gens, rels, n, fini, tmp;

    ref := [];
    U   := ShallowCopy( G );
    while Size(U) = infinity  do

        # factorise abelian factor group
        D    := DerivedSubgroup( U );
        pcp  := Pcp( U, D, "snf" );
        gens := GeneratorsOfPcp( pcp );
        rels := RelativeOrdersOfPcp( pcp );
        n    := Length( gens );

        # check that there is a free part
        if Length( Filtered( [1..n], x -> rels[x] = 0 ) ) = 0 then
            return fail;
        fi;

        # take the free part into the series
        fini := Filtered( [1..n], x -> rels[x] > 0 );
        U    := SubgroupByIgs( G, Igs(D), gens{fini} );
        Add( ref, U );
    od;

    # now U is a finite group and we refine it as we like
    tmp := RefinedDerivedSeries( U );
    Append( ref, tmp{[2..Length(tmp)]} );
    return ref;
end );

#############################################################################
##
#F PStepCentralSeries(G, p)
##
BindGlobal( "PStepCentralSeries", function(G, p)
    local ser, new, i, N, M, pcp, j, U;
    ser := PCentralSeries(G, p);
    new := [G];
    for i in [1..Length(ser)-1] do
        N := ser[i];
        M := ser[i+1];
        pcp := Pcp(N,M);
        for j in [1..Length(pcp)] do
            U := SubgroupByIgs( G, pcp{[j+1..Length(pcp)]}, Igs(M) );
            Add( new, U );
        od;
    od;
    return new;
end );

#############################################################################
##
#M  PcpsBySeries( ser [,"snf"] )
##
##  Usually it's better to work with pcp's instead of series. Here are
##  the functions to get them.
##
InstallGlobalFunction( PcpsBySeries, function( arg )
    local ser;
    ser := arg[1];
    if Length( arg ) = 1 then
        return List( [1..Length(ser)-1], x -> Pcp( ser[x], ser[x+1] ) );
    else
        return List( [1..Length(ser)-1], x -> Pcp( ser[x], ser[x+1], "snf" ));
    fi;
end );

#############################################################################
##
#M  PcpsOfEfaSeries( G )
##
##  Some of the factors in this series know already its pcp. The other must
##  be computed.
##
InstallMethod( PcpsOfEfaSeries, [IsPcpGroup],
function( G )
    local ser, i, new, pcp;
    ser := EfaSeries( G );
    pcp := [];
    for i in [1..Length(ser)-1] do
        if IsBound( ser[i]!.efapcp ) then
            Add( pcp, ser[i]!.efapcp );
            Unbind( ser[i]!.efapcp );
        else
            new := Pcp( ser[i], ser[i+1], "snf" );
            Add( pcp, new );
        fi;
    od;
    return pcp;
end );

#############################################################################
##
#M  ModuloSeries( ser, N )
##
##  N is assumed to normalize each subgroup in ser. This function returns an
##  induced series of ser[1] mod N. The last subgroup in the returned series
##  is N.
##
InstallGlobalFunction( ModuloSeries, function( ser, N )
    local gens, new, L, A, B;
    gens := GeneratorsOfGroup( N );
    new  := [];
    for L in ser do
        B := SubgroupByIgs( Parent( ser[1] ), Igs(L), gens );
        if Length( new ) = 0 then
            Add( new, B );
        else
            A := new[Length(new)];
            if IndexNC( A, B ) <> 1 then
                Add( new, B );
            fi;
        fi;
        if IsGroup(N) and IsSubgroup( N, L ) then return new; fi;
    od;
    return new;
end );

#############################################################################
##
#M  ModuloSeriesPcps( pcps, N [,"snf] )
##
##  Same as above, but input and output are pcp's. Note that this function
##  has more flexible argumentlists.
##
InstallGlobalFunction( ModuloSeriesPcps, function( arg )
    local pcps, gens, new, A, B, pcp, G;

    pcps := arg[1];
    if Length( pcps ) = 0 then return fail; fi;
    if IsList( arg[2] ) then
        gens := arg[2];
    else
        gens := GeneratorsOfGroup( arg[2] );
    fi;

    G   := GroupOfPcp( pcps[1] );
    A   := SubgroupByIgs( G, AddIgsToIgs(gens, NumeratorOfPcp( pcps[1] )));
    new := [];
    for pcp in pcps do
        B := SubgroupByIgs( G, AddIgsToIgs(gens,DenominatorOfPcp(pcp)));
        if IndexNC( A, B ) <> 1 and Length( arg ) = 2 then
            Add( new, Pcp( A, B ) );
            A := ShallowCopy( B );
        elif IndexNC( A, B ) <> 1 then
            Add( new, Pcp( A, B, "snf" ) );
            A := ShallowCopy( B );
        fi;
        if IsGroup(arg[2]) and IsSubgroup( arg[2], B ) then return new; fi;
    od;
    return new;
end );

#############################################################################
##
#M  ExtendedSeriesPcps( pcps, N [,"snf"]). . . . . . . . extend series with N
##
InstallGlobalFunction( ExtendedSeriesPcps, function( arg )
    local N, L, new;
    N := arg[2];
    L := GroupOfPcp( arg[1][1] );
    if IndexNC( N, L )  <> 1 then
        if Length( arg ) = 2 then
            new := Pcp( N, L );
        else
            new := Pcp( N, L, "snf" );
        fi;
        return Concatenation( [new], arg[1] );
    else
        return arg[1];
    fi;
end );

#############################################################################
##
#M  ReducedEfaSeriesPcps( pcps ). . . . . . . . . . . . try to shorten series
##
InstallGlobalFunction( ReducedEfaSeriesPcps, function( pcps )
    local new, old, i, V, U, pcp;
    new := [];
    old := pcps[Length(pcps)];
    for i in Reversed( [1..Length(pcps)-1] ) do
        U := GroupOfPcp( pcps[i] );
        V := SubgroupByIgs( U, DenominatorOfPcp( old ) );
        pcp := Pcp( U, V );
        if not IsEfaFactorPcp( pcp ) then
            Add( new, old );
            old := pcps[i];
        else
            old := pcp;
        fi;
    od;
    Add( new, old );
    return Reversed( new );
end );

#############################################################################
##
#M  PcpsOfPowerSeries( pcp, n )
##
BindGlobal( "PcpsOfPowerSeries", function( pcp, n )
    local facs, gens, sers, B, f, A, p, new;
    facs := Factors(n);
    gens := GeneratorsOfPcp( pcp );
    sers := [];
    B    := GroupOfPcp( pcp );
    p    := 1;
    for f in facs do
        p := p * f;
        A := ShallowCopy( B );
        B := AddIgsToIgs(List( gens, x -> x^p ), DenominatorOfPcp(pcp));
        B := SubgroupByIgs( A, B );
        new := Pcp(A, B);
        new!.power := p;
        Add( sers, new );
    od;
    return sers;
end );

#############################################################################
##
#F LinearActionOnPcp( gens, pcp )
##
InstallGlobalFunction( LinearActionOnPcp, function( gens, pcp )
    return List( gens, x -> List( pcp, y -> ExponentsByPcp( pcp, y ^ x ) ) );
end );


[ Dauer der Verarbeitung: 0.30 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