Unidade D - RELAÇÕES

D.3 Ordens Parciais

Definição: uma relação binária em um conjunto S que seja reflexiva, anti-simétrica e transitiva é denominada de ordem parcial em S.

Para ilustrar a definição anterior, as relações a seguir são ordens parciais.

a) Em N; x yxy
b) Em ;(N); A B AB
c) Em Z+; x yx divide y
d) Em {0, 1}; x yx = y2

Se é uma ordem parcial em S, então o par ordenado (S) é denominado conjunto parcialmente ordenado. Utilizaremos a notação (S, x) para um conjunto parcialmente ordenado qualquer.

Seja (S, x) um conjunto parcialmente ordenado. Se x x y, então ou x = y ou x ≠ y. Se x x y mas x ≠ y, escrevemos x   y e dizemos que x é um predecessor de y ou que y é um sucessor de x. Um dado y pode ter muitos predecessores, mas se x   y e se não existe nenhum z com x   z   y, então x é um predecessor imediato de y.

Exemplo D.9: Considere a relação “x divide y” em {1, 2, 3, 6, 12, 18}.

a) Escreva os pares ordenados (x, y) pertencentes à relação.

 (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 6), (1, 12), (1, 18), (2, 2), (2, 6), (2, 12), (2, 18), (3, 3), (3, 6),
 (3, 12), (3, 18), (6, 6), (6, 12), (6, 18), (12, 12), (18, 18).

b) Escreva os predecessores de 6.

  1, 2, 3

c) Escreva os predecessores imediatos de 6.

  2, 3

Se S for finito, podemos representar visualmente um conjunto parcialmente ordenado (S, x) por um diagrama de Hasse. Cada elemento de S é representado por um ponto, denominado ou vértice do diagrama. Se x é um predecessor imediato de y, o nó que representa y é colocado acima do nó que representa x e os dois nós são ligados por um segmento de reta.

Exemplo D.10: considere ({1, 2}) com a relação de inclusão de conjuntos. Esse é um conjunto parcialmente ordenado. Os elementos de ({1, 2}) são , {1}, {2} e {1, 2}. A relação binária consiste nos seguintes pares ordenados:

(), (, {1}), (, {2}), (, {1, 2}), ({1}, {1}), ({1}, {1, 2}),
({2}, {2}), ({2}, {1, 2}), ({1, 2}, {1, 2})

O diagrama de Hasse desse conjunto parcialmente ordenado está mostrado na Figura D.2. É importante observar que embora não seja um predecessor imediato de {1, 2}, ele é um predecessor de {1, 2}.

Exemplo D.11: Construa o diagrama de Hasse para o conjunto parcialmente ordenado do Exemplo D.9.

O diagrama de Hasse de um conjunto parcialmente ordenado contém todas as informações sobre a ordem parcial. Assim, podemos obter o conjunto de pares ordenados a partir do diagrama. Os segmentos de reta indicam os predecessores e sucessores. Podemos completar o resto utilizando as propriedades da reflexividade e da transitividade.

Exemplo D.12: Determine o conjunto de pares ordenados da ordem parcial dada pelo seu diagrama de Hasse (Figura D.4).

O conjunto dos pares ordenados da ordem parcial são

  {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4), (5, 5), (6, 6), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (4, 5)}