MODが関与する巡回転数のような巡回置換
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2022.09.28____

全体集合を自然数とします。
MOD (a,b) は a を b で割った余りを出力する関数です。


数列 { 1 2 } があります。
この数の並び方は次の規則によります。
   Kn = MOD (2n−1,3)   ( 1 ≦ n ≦ 2 )   ※ Kn は 左から n 番目の数を表す。
この数列を 関数 MOD (2×kn,3) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 2 1 }
これをさらに 関数 MOD (2×kn,3) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 1 2 }
以上、順番に数列が左に1個ずつシフトして( 左に押し出されると右から入る )2回の操作で元に戻りました。


数列 { 1 2 4 3 } があります。
この数の並び方は次の規則によります。
   Kn = MOD (2n−1,5)   ( 1 ≦ n ≦ 4 )
この数列を 関数 MOD (2×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 2 4 3 1 }
これをさらに 関数 MOD (2×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 4 3 1 2 }
これをさらに 関数 MOD (2×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 3 1 2 4 }
これをさらに 関数 MOD (2×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 1 2 4 3 }
以上、順番に数列が左に1個ずつシフトして ( 巡回置換を繰り返して ) 4回の操作で元に戻りました。


数列 { 1 3 4 2 } があります。
この数の並び方は次の規則によります。
   Kn = MOD (3n−1,5)   ( 1 ≦ n ≦ 4 )
この数列を 関数 MOD (3×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 3 4 2 1 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 4 2 1 3 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 2 1 3 4 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,5) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 1 3 4 2 }
以上、順番に数列が左に1個ずつシフトして4回の操作で元に戻りました。


数列 { 1 2 4 1 2 4 } があります。
この数の並び方は次の規則によります。
   Kn = MOD (2n−1,7)   ( 1 ≦ n ≦ 6 )
この数列は、同じ数が登場しています。


数列 { 1 3 2 6 4 5 } があります。
この数の並び方は次の規則によります。
   Kn = MOD (3n−1,7)   ( 1 ≦ n ≦ 6 )
この数列を 関数 MOD (3×kn,7) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 3 2 6 4 5 1 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,7) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 2 6 4 5 1 3 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,7) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 6 4 5 1 3 2 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,7) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 4 5 1 3 2 6 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,7) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 5 1 3 2 6 4 }
これをさらに 関数 MOD (3×kn,7) を用いて置換すると、次のようになります。
   { 1 3 2 6 4 5 }
以上、順番に数列が左に1個ずつシフトして6回の操作で元に戻りました。


いろいろ試してみてください。


 プログラムの内容 :
 ※ MODが関与する巡回転数のような巡回置換は、ガロア理論を勉強するときの参考になります。