
【電】 unit-distance code
monad; unit
【計】 units
【化】 unit
【醫】 U.; unit
【經】 unit
operation
【計】 O; OP; operation
在數學和計算機科學領域,“單位運算”是一個核心概念,其核心含義和對應的英文表達如下:
單位運算(英文:Identity Operation 或Operation with Identity Element)指在代數系統(如群、環)中,存在一個特殊元素(單位元),使得該元素與其他元素進行運算時,不改變其他元素的值。
例如在加法群中,單位元是 0(因 ( a + 0 = a ));在乘法群中,單位元是 1(因 ( a times 1 = a ))。這一性質稱為運算的單位性(Identity Property),是代數結構的基石之一。
漢語術語 | 英文對應術語 | 定義描述 |
---|---|---|
單位運算 | Identity Operation | 任何元素與單位元作用後保持不變的運算 |
單位元 | Identity Element | 滿足 ( e cdot a = a cdot e = a ) 的元素 ( e )(二元運算中) |
左/右單位元 | Left/Right Identity | 僅滿足單側恒等性質的元素(如 ( e cdot a = a )) |
單位性 | Identity Property | 運算保持元素不變的根本特性 |
權威來源:高等教育出版社《抽象代數基礎》(ISBN 978-7-04-050725-1)第 2.3 節“群的定義與性質”。
群論(Group Theory)
單位元是群定義的必備條件(結合律+單位元+逆元)。例如:
線性代數(Linear Algebra)
單位矩陣 ( I_n ) 是矩陣乘法的單位元,滿足 ( I_n A = A I_n = A )(( A ) 為 ( n times n ) 矩陣)。
計算機科學(Computer Science)
在編程語言中,單位運算體現為:
# 加法單位元示例
a = 5
identity_add = 0
assert a + identity_add == a# 輸出 True
乘法單位元示例
identity_mul = 1
assert a * identity_mul == a# 輸出 True
理論擴展:單位元的存在唯一性證明可參考《代數學引論》(聶靈沼,丁石孫著)第三章。
“單位運算” ≠ “單位換算”(Unit Conversion),後者是物理量的尺度變換(如米→英尺)。
“Identity”強調恒等性(如 identity matrix),“Unit”多指可逆元素(如 unit ring),需依語境區分。
權威參考文獻:
“單位運算”在不同學科中有不同含義,以下是兩種常見解釋:
在代數結構中,單位元(恒等元)是保持其他元素不變的運算元素:
這類運算的特點是:任何元素與單位元進行運算後保持不變。例如在群論中,單位元是群運算的基本性質之一。
指僅涉及一個操作數的運算,例如:
!a
~a
i++
或 --i
這類運算的特點是隻需要一個操作數即可完成計算。
領域 | 典型例子 | 特點 |
---|---|---|
數學 | $a + 0 = a$,$A cdot I = A$ | 保持元素不變性 |
編程語言 | x = -y ,flag = !flag |
單操作數處理邏輯 |
若需要更具體的領域解釋(如量子計算中的單位門操作),建議補充上下文。
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