配对函数
书籍:逻辑百科辞典
也称康托尔配对函数,从ω×ω到ω的原始递归的一一对应函数。这样的函数有无穷多个,例如
及
J(x,y)=2(2y+1)-1
都是常用的配对函数。
配对函数有三个特点:(1).是ω×ω到ω的一一对应;(2).是原始递归函数;(3).x≤J(x,y),y≤J(x,y)。由于J(x,y)是一一对应,故有反函数J:ω→ω×ω,以L(z)表示J(z)的第一个分量,以R(z)表示J(z)的第二个分量,L(z),R(z)都是原始递归函数,显然J(L(z),R(z))=z。一般文献常将J(x,y),L(z),R(z)通称为配对函数。配对函数也常记作π(x,y)或〈x,y〉、(x,y)等。
利用归纳法,可以定义n元配对函数:
J(x)=x,
J(x,y)=J(x,y),
J(x,y,z)=J(J(x,y),z)
……
J(x,x,…,x)=J(1J(x,…,x),x)
其相应的反函数依次记作
(z),(z),…,(z)
这些函数也都是原始递归函数;J:ωn→ω是一一对应,J((z),(z),…,(z))=z,(z)≤z。n元配对函数J(x,…,x)也常记作π(x,…,x),〈x,…,x〉或(x,…,x)。
利用n元配对函数,可以将n维的问题化成一维的。因为n元组集合Sω的递归性(递归可枚举性、算术性,等等)与自然数集
S={J(x,…,x)|(x,…,x)∈S}
相同。所以在递归论中往往可以以S代替S,只考虑一维的情形而不致失去一般性。这可使论述大为化简。