集合划分(set partitioning),把一个集合划分成 6 块的欧拉图表示。在数学中,集合 X 的划分是把 X
分割到覆盖了 X 的全部元素的不交叠的“部分”或“块”或“单元”中。更加形式的说,这些“单元”关于被划分的集合是既全无遗漏又相互排斥的。
集合 X 的划分是 X 的
非空子集的集合,使得所有 X 的元素 x 都精确在这些子集的其中一个内。
没有 P 的元素是
空集。( 某些定义不需要这个要求) P 的元素的
并集等于 X。(我们称 P 的元素覆盖 X。) P 的任何两个元素的
交集为空。(我们称 P 的元素是两两不相交。) P 的元素有时叫做划分的块或部分。
当我们说“集合”这个概念时,划分的思想已经存在了。当我们说给定一个集合时,也就给定了该集合的补集。一个集合与它的补集就已经构成了一个划分。因此说上面的定义是再次划分的定义。可以说划分和定义是一个概念。原始定义也就是初始划分。原始定义和公理又是一个概念。给定一个公理也就是给定一个划分。
所有单元素集合 {x} 都有精确的一个划分就是 { {x} }。 对于任何集合 X,P = {X} 是 X 的一个划分。
空集有精确的一个划分,就是没有块的划分。 对于集合 U 的任何非空
真子集 A,A 和它的
补集一起是 U 的一个划分。 如果我们不使用前面定义中的公理 1,则上述例子可以推广为任何(空和非空)子集与它的
补集一起是一个划分。 集合 { 1, 2, 3 } 有五个划分。 { {1}, {2}, {3} },有时指示为 1/2/3。 { {1, 2}, {3} },有时指示为 12/3。 { {1, 3}, {2} },有时指示为 13/2。 { {1}, {2, 3} },有时指示为 1/23。 { {1, 2, 3} },有时指示为 123。 注意 如果我们使用了前面定义中的公理 1,则 { {}, {1,3}, {2} } 不是一个划分(因为它包含
空集);否则它是 {1, 2, 3} 的一个划分。 { {1,2}, {2, 3} } 不是(任何集合的)一个划分,因为元素 2 包含在多于一个不同的
子集中。 { {1}, {2} } 不是 {1, 2, 3} 的一个划分,因为没有块包含 3;但它是 {1, 2} 的一个划分。
如果一个
等价关系给出在集合 X 上,则所有
等价类的集合形成 X 的一个划分。反过来说,如果一个划分 P 给出在 X 上,我们可以定义在 X 上的写为 x ~ y 的等价关系,
当且仅当存在 P 的一个成员包含 x 和 y 二者。“等价关系”和“划分”的概念因此本质上是等价的。