Список групп малого порядка
Следующий список содержит конечные группы малого порядка с точностью до изоморфизма групп.
Число
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 5 | 2 | 2 | 1 | 5 | 1 | 2 | 1 | 14 | 1 | 5 | 1 | 5 | 2 | 2 | 1 |
24 | 15 | 2 | 2 | 5 | 4 | 1 | 4 | 1 | 51 | 1 | 2 | 1 | 14 | 1 | 2 | 2 | 14 | 1 | 6 | 1 | 4 | 2 | 2 | 1 |
48 | 52 | 2 | 5 | 1 | 5 | 1 | 15 | 2 | 13 | 2 | 2 | 1 | 13 | 1 | 2 | 4 | 267 | 1 | 4 | 1 | 5 | 1 | 4 | 1 |
72 | 50 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 6 | 1 | 52 | 15 | 2 | 1 | 15 | 1 | 2 | 1 | 12 | 1 | 10 | 1 | 4 | 2 | 2 | 1 |
Словарь
Каждая группа в списке обозначается при помощи её индекса в библиотеке малых групп как Goi, где o — порядок группы, а i — её индекс среди групп этого порядка.
Также используются общепринятые названия групп:
- Zn — циклическая группа порядка n. (Употребляется также обозначение Cn. Группа изоморфна аддитивной группе Z/nZ.)
- K4 — четверная группа Клейна порядка, то же самое что Z2 × Z2 или Dih2.
- Dihn — диэдрическая группа порядка 2n (часто используются обозначения Dn или D2n)
- Sn — симметрическая группа порядка n, содержащая n! перестановок n элементов.
- An — знакопеременная группа степени n, содержащая n!/2 чётных перестановок n элементов.
- Dicn или Q4n — дициклическая группа порядка 4n.
- Q8 — группа кватернионов порядка 8, также Dic2.
Обозначения Zn и Dihn предпочтительнее, поскольку имеются обозначения Cn и Dn для точечных групп в трёхмерном пространстве.
Обозначение G × H употребляется для прямого произведения двух групп. Gn обозначает прямое произведение группы самой на себя n раз. G ⋊ H обозначает полупрямое произведение, где H действует на G.
Перечислены абелевы и простые группы. (Для групп порядка n < 60 простые группы — это в точности циклические группы Zn для простых n.) Знак равенства («=») означает изоморфизм.
Нейтральный элемент в графе циклов представлен чёрным кружком. Граф циклов определяет группу однозначно только для групп, порядок которых меньше 16.
В списках подгрупп тривиальная группа и сама группа не перечислены. Если имеется несколько изоморфных подгрупп, их число указано в скобках.
Список малых абелевых групп
Конечные абелевы группы являются либо циклическими группами, либо их прямым произведением, см. статью Абелева группа.
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 5 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
24 | 3 | 2 | 1 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 7 | 1 | 1 | 1 | 4 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 |
48 | 5 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 11 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
72 | 6 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 5 | 5 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 3 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
Порядок | Goi | Группа | Подгруппы | Граф циклов |
Свойства |
---|---|---|---|---|---|
1[3] | G11 | Z1[4] = S1 = A2 | - | Тривиальная группа. Циклическая, знакопеременная, симметрическая группа. Элементарная группа. | |
2[5] | G21 | Z2[6] = S2 = Dih1 | - | Простая, наименьшая нетривиальная группа. Симметрическая группа. Циклическая. Элементарная. | |
3[7] | G31 | Z3[8] = A3 | - | Простая. Знакопеременная группа. Циклическая. Элементарная. | |
4[9] | G41 | Z4[10] = Dic1 | Z2 | Циклическая. | |
G42 | Z22 = K4[11] = Dih2 | Z2 (3) | Четверная группа Клейна, наименьшая нециклическая группа. Элементарная. Произведение. | ||
5[12] | G51 | Z5[13] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
6[14] | G62 | Z6[15] = Z3 × Z2 | Z3, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
7[16] | G71 | Z7[17] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
8[18] | G81 | Z8[19] | Z4, Z2 | Циклическая. | |
G82 | Z4 × Z2[20] | Z22, Z4 (2), Z2 (3) | Произведение. | ||
G85 | Z23[21] | Z22 (7), Z2 (7) | Элементы, не являющиеся нейтральными, соответствуют точкам плоскости Фано, Z2 × Z2 подгруппы — прямым. Произведение Z2 × K4. Элементарная E8. | ||
9[22] | G91 | Z9[23] | Z3 | Циклическая. | |
G92 | Z32[24] | Z3 (4) | Элементарная. Произведение. | ||
10[25] | G102 | Z10[26] = Z5 × Z2 | Z5, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
11 | G111 | Z11[27] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
12[28] | G122 | Z12[29] = Z4 × Z3 | Z6, Z4, Z3, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
G125 | Z6 × Z2[30] = Z3 × K4 | Z6 (3), Z3, Z2 (3), Z22 | Произведение. | ||
13 | G131 | Z13[31] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
14[32] | G142 | Z14[33] = Z7 × Z2 | Z7, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
15[34] | G151 | Z15[35] = Z5 × Z3 | Z5, Z3 | Циклическая. Произведение. | |
16[36] | G161 | Z16[37] | Z8, Z4, Z2 | Циклическая. | |
G162 | Z42[38] | Z2 (3), Z4 (6), Z22, Z4 × Z2 (3) | Произведение. | ||
G165 | Z8 × Z2[39] | Z2 (3), Z4 (2), Z22, Z8 (2), Z4 × Z2 | Произведение. | ||
G1610 | Z4 × K4[40] | Z2 (7), Z4 (4), Z22 (7), Z23, Z4 × Z2 (6) | Произведение. | ||
G1614 | Z24[20] = K42 | Z2 (15), Z22 (35), Z23 (15) | Произведение. Элементарная. | ||
17 | G171 | Z17[41] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
18[42] | G182 | Z18[43] = Z9 × Z2 | Z9, Z6, Z3, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
G185 | Z6 × Z3[44] = Z32 × Z2 | Z2, Z3 (4), Z6 (4), Z32 | Произведение. | ||
19 | G191 | Z19[45] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
20[46] | G202 | Z20[47] = Z5 × Z4 | Z20, Z10, Z5, Z4, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
G205 | Z10 × Z2[48] = Z5 × Z22 | Z2 (3), K4, Z5, Z10 (3) | Произведение. | ||
21 | G212 | Z21[49] = Z7 × Z3 | Z7, Z3 | Циклическая. Произведение. | |
22 | G222 | Z22[50] = Z11 × Z2 | Z11, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
23 | G231 | Z23[51] | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
24[52] | G242 | Z24[53] = Z8 × Z3 | Z12, Z8, Z6, Z4, Z3, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
G249 | Z12 × Z2[54] = Z6 × Z4 = Z4 × Z3 × Z2 |
Z12, Z6, Z4, Z3, Z2 | Произведение. | ||
G2415 | Z6 × Z22 = (Z3 × Z2) × K4 [40] | Z6, Z3, Z2, K4, E8. | Произведение. | ||
25 | G251 | Z25 | Z5 | Циклическая. | |
G252 | Z52 | Z5 | Произведение. Элементарная. | ||
26 | G261 | Z26 = Z13 × Z2 | Z13, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
27[55] | G271 | Z27 | Z9, Z3 | Циклическая. | |
G272 | Z9×Z3 | Z9, Z3 | Произведение. | ||
G27 | Z33 | Z3 | Произведение. Элементарная. | ||
28 | G282 | Z28 = Z7 × Z4 | Z14, Z7, Z4, Z2 | Циклическая. Произведение. | |
G284 | Z14 × Z2 = Z7 × Z22 | Z14, Z7, Z4, Z2 | Произведение. | ||
29 | G291 | Z29 | - | Простая. Циклическая. Элементарная. | |
30[56] | G304 | Z30 = Z15 × Z2 = Z10 × Z3 = Z6 × Z5 = Z5 × Z3 × Z2 |
Z15, Z10, Z6, Z5, Z3, Z2 | Циклическая. Произведение. |
Список неабелевых групп малого порядка
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | 0 | 1 | 0 | 3 | 0 | 1 | 0 | 9 | 0 | 3 | 0 | 3 | 1 | 1 | 0 |
24 | 12 | 0 | 1 | 2 | 2 | 0 | 3 | 0 | 44 | 0 | 1 | 0 | 10 | 0 | 1 | 1 | 11 | 0 | 5 | 0 | 2 | 0 | 1 | 0 |
48 | 47 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 12 | 1 | 10 | 1 | 1 | 0 | 11 | 0 | 1 | 2 | 256 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 |
72 | 44 | 0 | 1 | 1 | 2 | 0 | 5 | 0 | 47 | 10 | 1 | 0 | 13 | 0 | 1 | 0 | 9 | 0 | 8 | 0 | 2 | 1 | 1 | 0 |
Порядок | Goi | Группа | Подгруппы | Граф циклов |
Свойства |
---|---|---|---|---|---|
6[14] | G61 | Dih3 = S3 | Z3, Z2 (3) | Диэдрическая группа, наименьшая неабелева группа, симметрическая группа, Группа Фробениуса | |
8[18] | G83 | Dih4 | Z4, Z22 (2), Z2 (5) | Диэдрическая группа. Особая специальная группа. Нильпотентная. | |
G84 | Q8 = Dic2 = <2,2,2> | Z4 (3), Z2 | Группа кватернионов, Гамильтонова группа. Все подгруппы являются нормальными, несмотря на то, что сама группа абелевой не является. Наименьшая группа G, демонстрирующая, что для нормальной подгруппы H факторгруппа G/H не обязательно изоморфна подгруппе G. Особая специальная группа. Бинарная диэдрическая группа. Нильпотентная. | ||
10[25] | G101 | Dih5 | Z5, Z2 (5) | Диэдрическая группа, Группа Фробениуса | |
12[28] | G121 | Q12 = Dic3 = <3,2,2> = Z3 ⋊ Z4 |
Z2, Z3, Z4 (3), Z6 | Бинарная диэдрическая группа | |
G123 | A4 = K4 ⋊ Z3 = (Z2 × Z2) ⋊ Z3 |
Z22, Z3 (4), Z2 (3) | Знакопеременная группа. Не имеет подгруппы шестого порядка, хотя 6 делит порядок группы. Группа Фробениуса | ||
G124 | Dih6 = Dih3 × Z2 | Z6, Dih3 (2), Z22 (3), Z3, Z2 (7) | Диэдрическая группа, Произведение | ||
14[32] | G141 | Dih7 | Z7, Z2 (7) | Диэдрическая группа, Группа Фробениуса | |
16[36][58] | G163 | G4,4 = K4 ⋊ Z4 (Z4×Z2) ⋊ Z2 |
Имеет такое же количество элементов каждого порядка, что и группа Паули. Нильпотентная. | ||
G164 | Z4 ⋊ Z4 | Квадраты элементов не образуют подгруппу. Имеет такое же количество элементов каждого порядка, что и группа Q8 × Z2. Нильпотентная. | |||
G166 | Z8 ⋊ Z2 | Иногда называется модулярной группой порядка 16, хотя это вводит в заблуждение, поскольку абелевы группы и Q8 × Z2 тоже модулярны. Нильпотентная. | |||
G167 | Dih8 | Z8, Dih4 (2), Z22 (4), Z4, Z2 (9) | Диэдрическая группа. Нильпотентная. | ||
G168 | QD16 | Квазидиэдрическая группа порядка 16. Нильпотентная. | |||
G169 | Q16 = Dic4 = <4,2,2> | Обобщённая группа кватернионов, Бинарная диэдрическая группа. Нильпотентная. | |||
G1611 | Dih4 × Z2 | Dih4 (2), Z4 × Z2, Z23 (2), Z22 (11), Z4 (2), Z2 (11) | Произведение. Нильпотентная. | ||
G1612 | Q8 × Z2 | Гамильтонова, Произведение. Нильпотентная. | |||
G1613 | (Z4 × Z2) ⋊ Z2 | Группа Паули, образованная матрицами Паули. Нильпотентная. | |||
18[42] | G181 | Dih9 | Z9, Dih3 (3), Z3, Z2 (9) | Диэдрическая группа, Группа Фробениуса | |
G183 | Z3⋊Z6 = Dih3×Z3 = S3×Z3 | Z32, Dih3, Z6 (3), Z3 (4), Z2 (3) | Произведение | ||
G184 | (Z3×Z3)⋊Z2 | Z32, Dih3 (12), Z3 (4), Z2 (9) | Группа Фробениуса | ||
20[46] | G201 | Q20 = Dic5 = <5,2,2> | Бинарная диэдрическая группа | ||
G203 | Z5 ⋊ Z4 | Группа Фробениуса | |||
G204 | Dih10 = Dih5 × Z2 | Диэдрическая группа, Произведение | |||
21 | G211 | Z7 ⋊ Z3 | Наименьшая неабелева группа нечётного порядка. Группа Фробениуса | ||
22 | G221 | Dih11 | Диэдрическая группа, Группа Фробениуса | ||
24[52] | G241 | Z3 ⋊ Z8 | Z12, Z8 (3), Z6, Z4, Z3, Z2 | Центральное расширение группы S3 | |
G243 | SL(2,3) = 2T = Q8 ⋊ Z3 | Бинарная группа тетраэдра | |||
G244 | Q24 = Dic6 = <6,2,2> = Z3 ⋊ Q8 | Бинарная диэдрическая | |||
G245 | Z4 × S3 | Произведение | |||
G246 | Dih12 | Диэдрическая группа | |||
G247 | Dic3 × Z2 = Z2 × (Z3 × Z4) | Произведение | |||
G248 | (Z6 × Z2)⋊ Z2 = Z3 ⋊ Dih4 | Двойное покрытие диэдрической группы | |||
G2410 | Dih4 × Z3 | Произведение. Нильпотентная. | |||
G2411 | Q8 × Z3 | Произведение. Нильпотентная. | |||
G2412 | S4 | A4, Dih4 (3), S3 (4), K4 (4), Z4 (3), Z3 (4), Z2 (6)[59] | Симметрическая группа. Не содержит нормальной силовской подгруппы. | ||
G2413 | A4 × Z2 | Произведение | |||
G2414 | D12× Z2 | Произведение | |||
26 | G261 | Dih13 | Диэдрическая группа, Группа Фробениуса | ||
27[55] | G273 | Z32 ⋊ Z3 | Все нетривиальные элементы имеют порядок 3. Особая специальная группа. Нильпотентная. | ||
G274 | Z9 ⋊ Z3 | Особая специальная группа. Нильпотентная. | |||
28 | G281 | Z7 ⋊ Z4 | Бинарная диэдрическая группа | ||
G283 | Dih14 | Диэдрическая группа, Произведение | |||
30[56] | G301 | Z5 × S3 | Произведение | ||
G303 | Dih15 | Диэдрическая группа, группа Фробениуса | |||
G304 | Z3 × Dih5 | Произведение |
Классификация групп малого порядка
Группы с малым порядком, равным степени простого числа pn:
- Порядок p: все такие группы циклические.
- Порядок p2: имеется две группы, обе абелевы.
- Порядок p3: имеется три абелевы группы и две неабелевы. Одна из неабелевых групп является полупрямым произведением нормальной циклической подгруппы порядка p2 на циклическую группу порядка p. Другой группой является группа кватернионов для p=2 и группа Гейзенберга по модулю p для p'>2.
- Порядок p4: классификация групп сложна и становится всё сложнее с ростом p.
Большинство групп с малым порядком имеет силовскую p-подгруппу P с нормальным p-дополнением N для некоторого простого p, делящего порядок, так что могут быть классифицированы в терминах возможных простых чисел p, p-групп P, групп N и действий P на N. В некотором смысле это сводит классификацию таких групп к классификации p-групп. Группы малого порядка, не имеющие нормального p-дополнения, включают:
- Порядок 24: симметрическая группа S4
- Порядок 48: бинарная октаэдральная группа и произведение S4 × Z/2Z
- Порядок 60: знакопеременная группа A5.
Библиотека малых групп
Система компьютерной алгебры GAP содержит «Библиотеку малых групп», которая предоставляет описания групп малого порядка. Группы перечислены с точностью до изоморфизма. В настоящее время библиотека содержит следующие группы:[60]
- группы, порядок которых не превосходит 2000, за исключением порядка 1024 (423 164 062 групп в библиотеке. Группы порядка 1024 пропущены, поскольку имеется 49 487 365 422 неизоморфных 2-групп порядка 1024.);
- группы, порядок которых не делится на куб, с порядком до 50000 (395 703 групп);
- группы, порядок которых не делится на квадрат;
- группы порядка pn для n не больше 6 и простым p;
- группы порядка p7 для p = 3, 5, 7, 11 (907,489 группы);
- группы порядка qn × p, где qn делит 28, 36, 55 или 74 и p — произвольное простое число, отличное от q;
- группы, порядок которых является произведением не более чем трёх простых чисел.
См. также
- Классификация простых конечных групп
- Композиционный ряд
- Список конечных простых групп
- Латинские квадраты малого порядка и квазигруппы
Примечания
- последовательность A000001 в OEIS
- последовательность A000688 в OEIS
- Группы порядка 1
- Z1
- Группы порядка 2
- Z2
- Группы порядка 3
- Z3
- Группы порядка 4
- Z4
- Klein group
- Группы порядка 5
- Z5
- Группы порядка 6
- Z6
- Группы порядка 7
- Z7
- Группы порядка 8
- Z8
- Z4×Z2
- Элементарная абелева группа: E8
- Группы порядка 9
- Z9
- Z3×Z3 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 10
- Z10
- Z11 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 12
- Z12
- Z6×Z2
- Z13 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 14
- Z14 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 15
- Z15 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 16
- Z16
- Z4×Z4
- Z8×Z2
- Z4×Z2×Z2 (недоступная ссылка)
- Z17 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 18
- Z18
- Z6×Z3
- Z19 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 20
- Z20
- Z10×Z2
- Z21 (недоступная ссылка)
- Z22 (недоступная ссылка)
- Z23 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 24
- Z24
- Z12×Z2 (недоступная ссылка)
- Группы порядка 27
- Группы порядка 30
- последовательность A060689 в OEIS
- Wild, Marcel. «The Groups of Order Sixteen Made Easy Архивировано 23 сентября 2006 года.», American Mathematical Monthly, Jan 2005
- https://en.wikiversity.org/wiki/Symmetric_group_S4 .
- Hans Ulrich Besche The Small Groups library Архивировано 5 марта 2012 года.
Литература
- H. S. M. Coxeter, W. O. J. Moser. Generators and Relations for Discrete Groups. — New York: Springer-Verlag, 1980. — ISBN 0-387-09212-9., Таблица 1, Неабелевы группы порядка <32.
- Marshall Hall Jr., James K. Senior. The Groups of Order 2n (n ≤ 6). — Macmillan, 1964.
Ссылки
- Particular groups in the Group Properties Wiki
- H. U. Besche, B. Eick, E. O'Brien. small group library (недоступная ссылка). Архивировано 5 марта 2012 года.
- R. J. Mathar. Plots of cycle graphs of the finite groups up to order 36 (2014).