“设 $(B i){i\in I}$ 是样本空间 $\Omega$ 的有限或可数可测划分:各 $B i$ 两两不交,并且 $\bigcup{i\in I}B i=\Omega$。对任意事件 $…”
形式陈述
集合
直觉
划分要求每个元素恰好落入一个块:覆盖保证没有遗漏,不交保证没有重复归属,非空保证没有虚设的块。块与块之间没有先后次序,块内部也没有次序,但底集元素的身份仍保留。
把每个元素送到它所在的块,得到从底集到块族的满射;同一个块恰好是这个映射的一条纤维。反过来,任意函数的非空纤维都会划分其定义域。这使抽象定义变成了“根据某个分类结果归组”的具体操作。
例子与边界
同样的块大小,不同的划分
中间三个都具有大小分布
整数按模
空集的唯一划分是空块族
细化如何比较分类
在
需要同时保留块的先后次序时,有序划分精化把每个旧块原位分成与指定集合的交和余部,空块省略,不把不同旧块的选中元素重新拼组。元素归属指针与双向链让一次操作只按给定列表和触及块收费;这维护的是带顺序的算法状态,不改变本页无序块族的定义。
推论与应用
给定划分,定义“处于同一块”为等价关系;再取该关系的等价类,会恢复原来的每个块。反过来也成立,所以这里的等价关系是在同一底集上、通过互逆构造建立的一一对应。
第二类 Stirling 数
细化关系使全部划分组成格。共同细化可取两种划分的所有非空块交;共同粗化则把必须同组的关系沿传递性连起来。并查集合并操作实现的正是逐步合并等价类,而不会维护块内部顺序。
参考资料
- Richard Hammack, Book of Proof, 3rd ed., 2018(作者2025修订PDF),§11.4 “Equivalence Classes and Partitions”。
- Oscar Levin, More Discrete Mathematics, 开放在线版(访问于2026),§3.1 Counting Partitions。