小グループのリスト

数学における次のリストには、群同型までの小さい位数の有限群が含まれています。

カウント

n = 1, 2, …のとき、位数nの非同型群の数は

1、1、1、2、1、2、1、5、2、2、1、5、1、2、1、14、1、5、1、5、...(OEISのシーケンスA000001

ラベル付けされたグループについては、( OEISのシーケンスA034383 ) を参照してください。

用語集

各グループはSmall Groups LibraryによってG o iと命名されます。ここで、oはグループの順序、i はその順序内でグループにラベルを付けるために使用されるインデックスです。

一般的なグループ名:

Z nと Dih nという表記法の利点は、3次元の点群C nと D n が同じ表記法を持たないことです。同じ抽象群型を持つ等長群は、これら2つ以外にも数多く存在します。

G × Hという表記は2つの群の直積を表します。G n は群とそれ自身とのn回の直積を表します。G HH がG作用する直積を表します。これはHのGへの作用の選択にも依存します。

アーベル群単純群について述べる。(位数n < 60の群の場合、単純群は n が素数である巡回群 Z n とまったく同じある。)

サイクルグラフの単位は黒い円で表されます。サイクルグラフがグループを一意に表せない最低位数は16です。

部分群の一覧には、自明群と群自体は記載されていない。同型部分群が複数存在する場合、括弧内にその部分群の数が示されている。

山括弧<関係> はグループのプレゼンテーションを示します。

小さなアーベル群の一覧

有限アーベル群は巡回群かその直積のいずれかである。アーベル群を参照のこと。位数n = 1, 2, ... の非同型アーベル群の数は

1、1、1、2、1、1、1、3、2、1、1、2、1、1、1、5、1、2、1、2、...(OEISのシーケンスA000688

ラベル付きアーベル群については、( OEISのシーケンスA034382 ) を参照してください。

31 次までのすべてのアーベル群のリスト
注文 同上[ a ]ゴイグループ 非自明な真部分群[ 1 ]サイクルグラフプロパティ
1 1 G 1 1Z 1 ≅ S 1 ≅ A 2自明。循環的。交互。対称的。初歩的
2 2 G 2 1Z 2 ≅ S 2 ≅ D 2単純。対称。巡回。基本。(最小の非自明な群。)
3 3 G 3 1Z 3 ≅ A 3シンプル。交互。循環的。初歩的。
4 4 G 4 1Z 4 ≅ Q 4Z 2循環的。
5 G 4 2Z 2 2 ≅ K 4 ≅ D 4Z 2 (3) 基本。。(クラインの4元群。最小の非巡回群。)
5 6 G 5 1Z 5シンプル。循環的。初歩的。
6 8 G 6 2Z 6 ≅ Z 3 × Z 2 [ 2 ]Z 3、Z 2循環的。製品。
7 9 G 7 1Z 7シンプル。循環的。初歩的。
8 10 G 8 1Z8Z 4、Z 2循環的。
11 G 8 2Z 4 × Z 2Z 2 2、Z 4 (2)、Z 2 (3) 製品。
14 G 8 5Z 2 3Z 2 2 (7)、Z 2 (7) 積。基本。(非単位元はファノ平面上の点に対応し、Z 2 × Z 2部分群は直線に対応します。)
9 15 G 9 1Z 9Z 3循環的。
16 G 9 2Z 3 2Z 3 (4) 初歩的。製品。
10 18 G 10 2Z 10 ≅ Z 5 × Z 2Z 5、Z 2循環的。製品。
11 19 G 11 1Z 11シンプル。循環的。初歩的。
12 21 G 12 2Z 12 ≅ Z 4 × Z 3Z 6、Z 4、Z 3、Z 2循環的。製品。
24 G 12 5Z 6 × Z 2 ≅ Z 3 × Z 2 2Z 6 (3), Z 3 , Z 2 (3), Z 2 2製品。
13 25 G 13 1Z 13シンプル。循環的。初歩的。
14 27 G 14 2Z 14 ≅ Z 7 × Z 2Z 7、Z 2循環的。製品。
15 28 G 15 1Z 15 ≅ Z 5 × Z 3Z 5、Z 3循環的。製品。
16 29 G 16 1Z 16Z 8、Z 4、Z 2循環的。
30 G 16 2Z 4 2Z2 ( 3 )、Z4 ( 6)、Z22Z4 × Z2 ( 3 )製品。
33 G 16 5Z 8 × Z 2Z2 ( 3 )、Z4 ( 2)、Z22Z8 ( 2 )、Z4 × Z2製品。
38 G 16 10Z 4 × Z 2 2Z2 ( 7 )、Z4 ( 4 )、Z22 ( 7)、Z23Z4 × Z2 ( 6 )製品。
42 G 16 14Z 2 4 ≅ K 4 2Z2 ( 15)、Z22 ( 35 )、Z23 ( 15 )製品。基本。
17 43 G 17 1Z 17シンプル。循環的。初歩的。
18 45 G 18 2Z 18 ≅ Z 9 × Z 2Z 9、Z 6、Z 3、Z 2循環的。製品。
48 G 18 5Z 6 × Z 3 ≅ Z 3 2 × Z 2Z 2、Z 3(4)、Z 6(4)、Z 3 2製品。
19 49 G 19 1Z 19シンプル。循環的。初歩的。
20 51 G 20 2Z 20 ≅ Z 5 × Z 4Z 10、Z 5、Z 4、Z 2循環的。製品。
54 G 20 5Z 10 × Z 2 ≅ Z 5 × Z 2 2Z 2 (3)、K 4、Z 5、Z 10 (3) 製品。
21 56 G 21 2Z 21 ≅ Z 7 × Z 3Z 7、Z 3循環的。製品。
22 58 G 22 2Z 22 ≅ Z 11 × Z 2Z 11、Z 2循環的。製品。
23 59 G 23 1Z 23シンプル。循環的。初歩的。
24 61 G 24 2Z 24 ≅ Z 8 × Z 3Z12 、Z8Z6Z4Z3Z2循環的。製品。
68 G 24 9Z 12 × Z 2 ≅ Z 6 × Z 4 ≅ Z 4 × Z 3 × Z 2Z 12、Z 6、Z 4、Z 3、Z 2製品。
74 G 24 15Z 6 × Z 2 2 ≅ Z 3 × Z 2 3Z 6、Z 3、Z 2製品。
25 75 G 25 1Z 25Z 5循環的。
76 G 25 2Z 5 2Z 5 (6) 製品。基本。
26 78 G 26 2Z 26 ≅ Z 13 × Z 2Z 13、Z 2循環的。製品。
27 79 G 27 1Z 27Z 9、Z 3循環的。
80 G 27 2Z 9 × Z 3Z 9、Z 3製品。
83 G 27 5Z 3 3Z 3製品。基本。
28 85 G 28 2Z 28 ≅ Z 7 × Z 4Z 14、Z 7、Z 4、Z 2循環的。製品。
87 G 28 4Z 14 × Z 2 ≅ Z 7 × Z 2 2Z 14、Z 7、Z 4、Z 2製品。
29 88 G 29 1Z 29シンプル。循環的。初歩的。
30 92 G 30 4Z 30 ≅ Z 15 × Z 2 ≅ Z 10 × Z 3 ≅ Z 6 × Z 5 ≅ Z 5 × Z 3 × Z 2Z15 、Z10Z6Z5Z3Z2循環的。製品。
31 93 G 31 1Z 31シンプル。循環的。初歩的。

小さな非可換群の一覧

非アーベル群の数は、順序ごとに(OEISA060689の順序で)数えられる。しかし、多くの順序には非アーベル群が存在しない。非アーベル群が存在する順序は以下の通りである。

6、8、10、12、14、16、18、20、21、22、24、26、27、28、30、32、34、36、38、39、40、42、44、46、48、50、...(OEISのシーケンスA060652
31 位までの非可換群の一覧
注文 同上[ a ]ゴイグループ 非自明な真部分群[ 1 ]サイクルグラフプロパティ
6 7 G 6 1D 6 ≅ S 3 ≅ Z 3 ⋊ Z 2Z 3、Z 2 (3) 二面体群Dih 3、最小の非可換群、対称群、最小のフロベニウス群
8 12 G 8 3D8Z 4、Z 2 2 (2)、Z 2 (5) 二面体群、Dih 4特殊群べき零群
13 G 8 4質問8Z 4 (3)、Z 2四元数群ハミルトン群(群がアーベル群でない限り、すべての部分群は正規群である最小の群Gは、正規部分群Hに対して商G / HがGの部分群と同型である必要はないことを証明する。 特殊群。Dic 2[ 3 ]二元二面体群<2,2,2>。[ 4 ]冪零群。
10 17 G 10 1D 10Z 5、Z 2 (5) 二面体群、Dih 5、フロベニウス群。
12 20 G 12 112 ≅ Z 3 ⋊ Z 4Z 2、Z 3、Z 4 (3)、Z 6二環式群Dic 3、二元二面体群、<3,2,2>。[ 4 ]
22 G 12 3A 4 ≅ K 4 ⋊ Z 3 ≅ (Z 2 × Z 2 ) ⋊ Z 3Z 2 2、Z 3 (4)、Z 2 (3) 交代群。位数6の部分群は存在しないが、位数は6で割り切れる。二面体群ではない最小のフロベニウス群。カイラル四面体対称性(T)。
23 G 12 4D 12 ≅ D 6 × Z 2Z 6、D 6 (2)、Z 2 2 (3)、Z 3、Z 2 (7) 二面体群、Dih 6、積。
14 26 G 14 1D 14Z 7、Z 2 (7) 二面体群、Dih 7、フロベニウス群。
16 [ 5 ]31 G 16 3K 4 ⋊ Z 4Z23 Z4 ×Z2 ( 2 )、Z4 (4)、Z22 ( 7 )、Z2 ( 7) パウリ群と 同じ数の元をあらゆる順序で持ちます。冪零です。
32 G 16 4Z 4 ⋊ Z 4Z4 × Z2 ( 3 )、Z4 (6)、Z22、Z2 ( 3 )元の平方は部分群を形成しません。Q 8 × Z 2と同じ数の元をあらゆる順序で持ちます。冪零です。
34 G 16 6Z 8 ⋊ Z 2Z8 ( 2 )、Z4 × Z2 Z4 ( 2)、Z22、Z2 ( 3 )16次のモジュラー群と呼ばれることもあるが、アーベル群やQ 8 × Z 2もモジュラー群であるため、これは誤解を招く。冪零である。
35 G 16 7D 16Z 8、D 8 (2)、Z 2 2 (4)、Z 4、Z 2 (9) 二面体群、Dih 8。無力。
36 G 16 8QD 16Z 8、 Q 8、 D 8、 Z 4 (3)、 Z 2 2 (2)、 Z 2 (5) 位数 16 の準二面体群。べき零。
37 G 16 916Z 8、Q 8(2)、Z 4(5)、Z 2一般化四元数群、二環式群Dic 4、二元二面体群、<4,2,2>。[ 4 ]べき零点。
39 G 16 11D 8 × Z 2D8 ( 4 )、Z4 × Z2、Z23 ( 2)、Z22 ( 13 )Z4 (2)、Z2 ( 11 )製品。無力。
40 G 16 12Q 8 × Z 2Q8 ( 4 )、Z4 × Z2 ( 3)、Z4 (6)、Z22 Z2 ( 3 ) ハミルトン群、積。べき零。
41 G 16 13(Z 4 × Z 2)⋊ Z 2Q 8、 D 8 (3)、 Z 4 × Z 2 (3)、 Z 4 (4)、 Z 2 2 (3)、 Z 2 (7) パウリ行列によって生成されたパウリ。べき零。
18 44 G 18 1D 18Z 9、D 6(3)、Z 3、Z 2(9) 二面体群、Dih 9、フロベニウス群。
46 G 18 3Z 3 ⋊ Z 6 ≅ D 6 × Z 3 ≅ S 3 × Z 3Z 3 2、D 6、Z 6(3)、Z 3(4)、Z 2(3) 製品。
47 G 18 4(Z 3 ≅ Z 3)⋊ Z 2Z 3 2、D 6(12)、Z 3(4)、Z 2(9) フロベニウス群。
20 50 G 20 1質問20Z 10、Z 5、Z 4(5)、Z 2二環式群Dic 5、二元二面体群、<5,2,2>。[ 4 ]
52 G 20 3Z 5 ⋊ Z 4D 10、Z 5、Z 4(5)、Z 2(5) フロベニウス群。
53 G 20 4D 20 ≅ D 10 × Z 2Z 10、D 10(2)、Z 5、Z 2 2(5)、Z 2(11) 二面体群、Dih 10、積。
21 55 G 21 1Z 7 ⋊ Z 3Z 7、Z 3 (7)奇数位数の最小の非可換群。フロベニウス群。
22 57 G 22 1D 22Z 11、Z 2 (11) 二面体群 Dih 11、フロベニウス群。
24 60 G 24 1Z 3 ⋊ Z 8Z12 Z8 (3) Z6Z4Z3Z2S 3の中央延長。
62 G 24 3SL (2,3) ≅ Q 8 ⋊ Z 3Q8 Z6 ( 4 )、Z4 ( 3)、Z3 (4)、Z2二元四面体群2T = <3,3,2>。[ 4 ]
63 G 24 424 ≅ Z 3 ⋊問8Z12 Q12 ( 2 )、Q8 ( 3)、Z6Z4 (7)、Z3Z2二環式群Dic 6、二元二面体、<6,2,2>。[ 4 ]
64 G 24 5D 6 × Z 4 ≅ S 3 × Z 4Z 12、 D 12、 Q 12、 Z 4 × Z 2 (3)、 Z 6、 D 6 (2)、 Z 4 (4)、 Z 2 2 (3)、 Z 3、 Z 2 (7) 製品。
65 G 24 6D 24Z 12、 D 12 (2)、 D 8 (3)、 Z 6、 D 6 (4)、 Z 4、 Z 2 2 (6)、 Z 3、 Z 2 (13) 二面体群、Dih 12
66 G 24 7Q 12 × Z 2 ≅ Z 2 × (Z 3 ⋊ Z 4 ) Z6 ×Z2 Q12 ( 2)、Z4 × Z2 ( 3)、Z6 (3)、Z4 (6)、Z22Z3Z2 ( 3 )製品。
67 G 24 8(Z 6 × Z 2 ) ⋊ Z 2 ≅ Z 3 ⋊ D 8Z 6 × Z 2、 D 12、 Q 12、 D 8 (3)、 Z 6 (3)、 D 6 (2)、 Z 4 (3)、 Z 2 2 (4)、 Z 3、 Z 2 (9) 二面体群の二重被覆。
69 G 24 10D 8 × Z 3Z 12、Z 6 × Z 2 (2)、D 8、Z 6 (5)、Z 4、Z 2 2 (2)、Z 3、Z 2 (5) 製品。無力。
70 G 24 11Q 8 × Z 3Z12 ( 3 )、Q8 Z6 Z4 ( 3)、Z3Z2製品。無力。
71 G 24 12S4A 4、 D 8 (3)、 D 6 (4)、 Z 4 (3)、 Z 2 2 (4)、 Z 3 (4)、 Z 2 (9) [ 6 ]対称群。正規シロー部分群を持たない。キラル八面体対称性(O)、アキラル四面体対称性(T d)。
72 G 24 13A 4 × Z 2A4 Z23 、Z6 ( 4)、Z22 (7)、Z3 ( 4 )、Z2 ( 7 )製品。ピリトヘドロン対称性(T h)。
73 G 24 14D 12 × Z 2Z 6 × Z 2、 D 12 (6)、 Z 2 3 (3)、 Z 6 (3)、 D 6 (4)、 Z 2 2 (19)、 Z 3、 Z 2 (15) 製品。
26 77 G 26 1D 26Z 13、Z 2(13) 二面体群、Dih 13、フロベニウス群。
27 81 G 27 3Z 3 2 ⋊ Z 3Z 3 2 (4), Z 3 (13) すべての非自明な要素の位数は 3 です。特殊群。べき零。
82 G 27 4Z 9 ⋊ Z 3Z 9 (3), Z 3 2 , Z 3 (4) 超特殊グループ。べき乗。
28 84 G 28 1Z 7 ⋊ Z 4Z 14、Z 7、Z 4(7)、Z 2二環式群Dic 7、二元二面体群、<7,2,2>。[ 4 ]
86 G 28 3D 28 ≅ D 14 × Z 2Z 14、D 14(2)、Z 7、Z 2 2(7)、Z 2(9) 二面体群、Dih 14、積。
30 89 G 30 1D 6 × Z 5Z 15、Z 10 (3)、D 6、Z 5、Z 3、Z 2 (3) 製品。
90 G 30 2D 10 × Z 3Z15 D10 、Z6 ( 5 )、Z5Z3、Z2 ( 5) 製品。
91 G 30 3D 30Z 15、D 10(3)、D 6(5)、Z 5、Z 3、Z 2(15) 二面体群、Dih 15、フロベニウス群。

小さな順序のグループの分類

素数べき順序p nの小群は次のように与えられます。

  • 順序p : 唯一のグループは巡回的です。
  • 順序p 2 : グループは 2 つだけあり、どちらもアーベルです。
  • 位数p 3 : アーベル群は3つ、非アーベル群は2つあります。非アーベル群の1つは、位数p 2の正規巡回部分群と位数pの巡回群との半直積です。もう1つは、p = 2 のときの四元数群と、p > 2のときのpを法とするハイゼンベルク群です。
  • 順序p 4 : 分類は複雑であり、 pの指数が大きくなるにつれて難しくなります。

小さな位数の群のほとんどは、位数を割り切る素数pに対して正規p補集合Nを持つシローp部分群Pを持つため、可能な素数ppP、群N 、そしてPのNへの作用によって分類できる。ある意味では、これはこれらの群の分類をp群の分類へと還元する。正規p補集合を持たない小さな群には、以下のものがある。

  • 順序24: 対称群S 4
  • 順序48: 二元八面体群と積S 4 × Z 2
  • 順序60: 交代群A 5

非同型群がいくつあるか分からない最小の順序は2048 = 2 11である。[ 7 ]

小グループ図書館

GAP数式処理システムには、 「小群ライブラリ」と呼ばれるパッケージが含まれており、小位群の記述にアクセスできます。群は同型までリストされています。現在、このライブラリには以下の群が含まれています。[ 8 ]

  • 1024次を除く最大2000次のもの[ 9 ] (ライブラリには423,164,062のグループがあるが、1024次のものはスキップする必要があった。1024次の非同型2群がさらに49,487,367,289個あるためである[ 10 ])。
  • キューブフリー順序が最大50000のもの(395,703グループ)
  • スクエアフリーオーダーのもの。
  • nが最大 6 でp が素数であるp n位のもの。
  • p = 3、5、7、11の場合のp 7の順序のもの(907 489グループ)
  • pq nの位数で、q n2、8、3、6、5、5または7、4割り切り、pq異なる任意の素数であるもの。
  • 順序が最大 3 つの素数 (必ずしも異なる必要はない) に因数分解されるもの。

利用可能なグループの明示的な説明がコンピュータ読み取り可能な形式で含まれています。

Small Groups ライブラリに情報がない最小の順序は 1024 です。

参照

注記

  1. ^ a b小グループライブラリから、グループが 1 から始まる順序o、次にインデックスiで番号付けされる場合の識別子。
  1. ^ a b Dockchitser, Tim. 「グループ名」 . 2023年5月23日閲覧
  2. ^同型Z 6 ≅ Z 3 × Z 2を示す実例を参照してください。
  3. ^ Chen, Jing; Tang, Lang (2020). 「二環群上の可換グラフ」.代数コロキウム. 27 (4): 799– 806. doi : 10.1142/S1005386720000668 . ISSN 1005-3867 . S2CID 228827501 .  
  4. ^ a b c d e f g Coxeter, HSM (1957).離散群の生成元と関係. ベルリン: Springer. doi : 10.1007/978-3-662-25739-5 . ISBN 978-3-662-23654-3. <l,m,n>: R l =S m =T n =RST{{cite book}}:ISBN / 日付の非互換性(ヘルプ:
  5. ^ Wild, Marcel (2005). 「The Groups of Order Sixteen Made Easy」(PDF) . Am. Math. Mon. 112 ( 1): 20– 31. doi : 10.1080/00029890.2005.11920164 . JSTOR 30037381. S2CID 15362871. 2006年9月23日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ  
  6. ^ 「対称群の部分群構造:S4 - Groupprops」
  7. ^ Eick, Bettina; Horn, Max; Hulpke, Alexander (2018).小規模順序群の構築:最近の成果と未解決問題(PDF) . Springer. pp.  199– 211. doi : 10.1007/978-3-319-70566-8_8 . ISBN 978-3-319-70566-8
  8. ^ハンス・ウルリッヒ・ベッシェ「小グループ図書館」 2012年3月5日アーカイブ、Wayback Machineより
  9. ^ 「与えられた順序の有限群の同型型の数」www.icm.tu-bs.de2019年7月25日時点のオリジナルよりアーカイブ2017年4月5日閲覧。
  10. ^ Burrell, David (2021-12-08). 「位数1024の群の数について」 . Communications in Algebra . 50 (6): 2408– 2410. doi : 10.1080/00927872.2021.2006680 .

参考文献