
在近世代数中,求置换的阶是一个基本问题。置换的阶是指该置换需要重复多少次才能回到初始状态。首先,将置换表示成不相交轮换的乘积,然后置换的阶即为每个轮换的阶(即长度)的最小公倍数。以置换(1 2 3 4 5 3 4 5 1 2)为例,可以将其分解为不相交轮换(1 3 5)(2 4)。由于(1 3 5)的长度为3,(2 4)的长度为2,最小公倍数为6,所以该置换的阶为6。
在处理置换时,需要注意置换是从右至左开始作用的。例如,置换(1 2 3 4 5)表示1变2,2变3,3变4,4变5,最后5变回1。同样,(2 5)和(5 2)表示的是2变5,5变2,这显然是相等的。
置换的表示法有两种。一种是利用矩阵符号,将自然排序写在第一列,而置换后的排序写在第二列。另一种是通过置换的相继作用来描述,这被称为“轮换分解”。比如,置换(1 2 3 4 5 3 4 5 1 2)可以分解为(1 3 5)(2 4)。这里(1 3 5)是一个3-轮换,(2 4)是一个2-轮换。置换的阶即为3和2的最小公倍数,即6。
进一步地,有限集的置换可以化约到形如{1, ..., n}的集合之置换。例如,考虑集合{1, 2, 3, 4, 5}上的置换,可以表示为(1 2 3 4 5 3 4 5 1 2)。通过轮换分解,可以将置换表示为(1 3 5)(2 4),从而求出置换的阶。
在实际操作中,通过轮换分解来求置换的阶,可以简化计算过程。了解置换的表示法和求阶的方法,对于掌握近世代数中的置换理论具有重要意义。