整数()在電腦應用上也稱為整型,是集合\{\ldots, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, \ldots\}中所有的数的统称,包括负整数、零(0)与正整数。和自然數集合一樣,整數集合也是一個可數的無限集合。整数集合通常寫作粗體的\mathbf{Z}或\mathbb{Z}(源于德语单词Zahlen,意为“数”)。
在代數數論中,這些屬於有理數的一般整數會被稱為有理整數,用以和高斯整數等的概念加以區分。
正整数与负整数
整數是一个集合,通常可以分为正整數、零(0)和負整數。正整數(符号:Z+或\mathbb{Z}^{+})即大於0的整數,是正数与整数的交集。而負整數(符号:Z-或\mathbb{Z}^{-})即小於0的整數,是负数与整数的交集。和整數一样,两者都是可數的無限集合。除正整數和負整數外,通常将0與正整數统称为非負整數(符号:Z+0或\mathbb{Z}^{+}_{0}),而将0與負整數统称为非正整數(符号:Z-0或\mathbb{Z}^{-}_{0})。在数论中自然数\mathbb{N}通常被视为与正整數等同,即1,2,3等,但在集合论和计算机科学中自然数则通常是指非负整数,即0,1,2等。
代数性质
下表给出任何整数a, b, c的加法和乘法的基本性质。
全体整数关于加法和乘法形成一个环。环论中的整环、无零因子环和唯一分解域可以看作是整数的抽象化模型。
\mathbb{Z}是一个加法循环群,因为任何整数都是若干个1或-1的和。1和-1是\mathbb{Z}仅有的两个生成元。每个元素个数为无穷个的循环群都与(\mathbb{Z},+)同构。
有序性质
\mathbb{Z}是一个全序集,没有上界和下界,其序列如下:
:\ldots
一个整数大于零则为正,小于零则为负。零既非正也非负。
整数的序列在代数运算下是可以比较的,表示如下:
*若a 且c ,则a + c (加法)
*若a 且c > 0,则a \times c ;若c ,则a \times c > b \times c(乘法)
整数环是一个欧几里德域。
電腦
整數集合的基數
\mathbb{Z}的基數(或勢)是ℵ0,與\mathbb{N}相同。這可以從\mathbb{Z}建立一雙射函數到\mathbb{N}來證明,亦即該函數要同時滿足單射及滿射的條件,例如:
:f(x) = \begin{cases} 2x + 1, & \mbox{if } x \ge 0 \\ 2|x|, & \mbox{if } x
當該函數的定義域僅限於\mathbb{Z},則證明\mathbb{Z}與\mathbb{N}可建立一一對應的關係,即兩集等勢。
参见
- 整數數列線上大全
- 超整數
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