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Nola's Backyard

モノイド

M:M: 集合.

MM 上の二項演算 ⋅:M×M→M\cdot : M \times M \to M について、以下が成り立つとき、(M,⋅)(M,\cdot) をモノイドという。

  1. 結合法則が成り立つ
    • ∀a,b,c∈M,  (a⋅b)⋅c=a⋅(b⋅c)\forall a,b,c \in M,\; (a \cdot b) \cdot c = a \cdot (b \cdot c)
  2. 単位元が存在する
    • ∃e∈M,  ∀a∈M,  e⋅a=a\exists e \in M,\; \forall a \in M,\; e \cdot a = a かつ a⋅e=aa \cdot e = a
Hint

群との違いは、逆元の存在を要求しないこと。

  • 群では、任意の元 aa に対して逆元 a−1a^{-1} が存在する
  • モノイドでは、逆元を持たない元があってもよい
Example
  • 自然数と足し算 (N,+)(\mathbb{N}, +)
    • 単位元は 00
  • 文字列と連結
    • 単位元は空文字列 ""
  • リストと連結
    • 単位元は空リスト []