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Compact set,緊集,閉集

最近,經常接觸到 Compact set 這個名詞。例如,這幾天鬧的沸沸揚揚的黎曼猜想,那位老教授放在網上的證明有一行說 compact convex set。我覺得似乎很有必要弄明白這個名詞到底什麼含義。

1. 緊集的定義

若一個集合它不僅是閉集還是有界的,則該集合被稱作緊集(compact set)1

例如:
區間 ( ,

2 ] (-\infty, 2] 不是緊集,因為它下無界。
區間 ( 2 , 4
) (-2, 4)
不是緊集,因為它不是閉集。
區間 [ 2 , 4 ]
[-2, 4]
是緊集,因為它既是閉集又有界。

2. 閉集的定義

在拓撲空間中,閉集(closed set)是指其補集為開集的集合2
另一個比較好的理解是:若一個集合包含其所有的界限點,則該集合為閉集。
例如:
區間 ( , 2 ] (-\infty, 2] 是閉集(這是一個半區間)。
區間 ( 1 , 2 ] (-1, 2] 既不是開集,也不是閉集。


  1. Compact Space 維基百科 ↩︎

  2. Closed Set 維基百科 ↩︎