1.2.5 关系的矩阵表示

关系的表示方法很多,除了用直积的子集表示外,对于有限论域情形,用矩阵表示在运算上更为方便。有限集之间的关系可用矩阵表示。设

X={x1x2,…,xn},Y={y1,y2,…,ym},RPX×Y)  (1.3)

R写成矩阵,有,矩阵的行数nX中元素的个数,列数mY中元素的个数,rij=1⇔xiRyj。关系矩阵中的元素或是0或是1,在数学上把诸元素只是0或1的矩阵称为布尔(Boole)矩阵。因此,任何普通二元关系的矩阵都是布尔矩阵。

例1.6 X={2,3},Y={1,2,3,4},从XY的小于关系为

R可写成矩阵形式

R={(xy)|x<yxXyY}={(2,3),(3,4),(2,4)}  (1.5)

关系的各种运算可在矩阵中进行。

R1=(rijn×mR2=(sijn×m,则

R

1R

2=(m ax(rijsij))n × mR

1R

2=(min(rijsij))n × m=(1-rijn × mR-1R的转置。

  

如果两关系均用矩阵表示,则复合关系可用类似于矩阵乘法的方法得到,“乘”换成“取小”,“加”换成“取大”。

例1.8 设X={x1x2x3x4},Y={y1,y2y3},Z={z1z2z3},从XY的关系R={(x2y3),(x3y1),(x4y3)},YZ的关系Q={(y2z3),(y3z1)},求

解:

从而,={(x2z1),(x4z1)}。与定义式直接运算的结果一致。