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과학

켤레 분할

켤레 분할과학
영어
Conjugate partition
다른 이름
Transpose partition
변환
페러스 다이어그램의 행과 열 교환
기본 성질
두 번 켤레를 취하면 원래 분할
켤레 분할은 정수 분할의 페러스 다이어그램에서 행과 열을 맞바꾸어 얻는 분할이다. 원래 분할과 같은 정수를 분할하지만 각 항의 크기와 항의 개수는 달라질 수 있다. 전치 분할이라고도 한다.

열의 길이를 새 항으로

분할 λ의 각 행 길이가 λ₁, λ₂, …라고 하자. 켤레 분할의 j번째 항은 길이가 j 이상인 행의 개수다. 즉 원래 그림의 j번째 열에 있는 칸 수를 읽는다. 행 길이가 큰 순서로 정리된 그림이므로 열 길이도 큰 순서로 정리된다.

같은 칸을 다르게 읽기

분할 5+2+2+1의 열 길이는 4, 3, 1, 1, 1이다. 따라서 그 켤레는 4+3+1+1+1이며 양쪽 합은 모두 10이다. 칸을 추가하거나 지우는 것이 아니라 행과 열의 역할을 바꾸므로 전체 크기가 보존된다.

가장 큰 항과 항의 개수

원래 분할의 가장 큰 항은 그림의 열 개수이고 원래 항의 개수는 행 개수다. 켤레를 취하면 이 두 수가 바뀐다. 이를 통해 가장 큰 항이 k인 분할과 항이 정확히 k개인 분할이 일대일로 대응함을 알 수 있다. 두 번 전치하면 원래 그림으로 돌아온다.

자기 켤레인 경우

켤레를 취해도 변하지 않는 분할을 자기 켤레 분할이라고 한다. 예를 들어 3+2+1은 행 길이와 열 길이가 모두 3, 2, 1이어서 자기 켤레다. 모든 분할이 이런 성질을 갖는 것은 아니며, 합이 같다는 사실만으로 서로 켤레라고 할 수도 없다.

관련 문서

페러스 다이어그램 / 정수 분할 / 전치행렬 / 일대일 대응 / 조합 / 자연수