Grupos Finitos, Grupos Abelianos

O Sage possui suporte para fazer cálculos com grupos de permutação, grupos finitos clássicos (tais como \(SU(n,q)\)), grupos matriciais finitos (com os seus próprios geradores), e grupos abelianos (até mesmo infinitos). A maior parte disso é implementada usando a interface com o GAP.

Por exemplo, para criar um grupo de permutação, forneça uma lista de geradores, como no seguinte exemplo.

sage: G = PermutationGroup(['(1,2,3)(4,5)', '(3,4)'])
sage: G
Permutation Group with generators [(3,4), (1,2,3)(4,5)]
sage: G.order()
120
sage: G.is_abelian()
False
sage: G.derived_series()           # random-ish output
[Permutation Group with generators [(1,2,3)(4,5), (3,4)],
 Permutation Group with generators [(1,5)(3,4), (1,5)(2,4), (1,3,5)]]
sage: G.center()
Subgroup of (Permutation Group with generators [(3,4), (1,2,3)(4,5)]) generated by [()]
sage: G.random_element()           # random output
(1,5,3)(2,4)
sage: print(latex(G))
\langle (3,4), (1,2,3)(4,5) \rangle

Você pode também obter a tabela de caracteres (em formato LaTeX) no Sage:

sage: G = PermutationGroup([[(1,2),(3,4)], [(1,2,3)]])
sage: latex(G.character_table())
\left(\begin{array}{rrrr}
1 & 1 & 1 & 1 \\
1 & -\zeta_{3} - 1 & \zeta_{3} & 1 \\
1 & \zeta_{3} & -\zeta_{3} - 1 & 1 \\
3 & 0 & 0 & -1
\end{array}\right)

O Sage também inclui grupos clássicos matriciais sobre corpos finitos:

sage: MS = MatrixSpace(GF(7), 2)
sage: gens = [MS([[1,0],[-1,1]]),MS([[1,1],[0,1]])]
sage: G = MatrixGroup(gens)
sage: G.conjugacy_class_representatives()
(
[1 0]  [0 6]  [0 4]  [6 0]  [0 6]  [0 4]  [0 6]  [0 6]  [0 6]  [4 0]
[0 1], [1 5], [5 5], [0 6], [1 2], [5 2], [1 0], [1 4], [1 3], [0 2],

[5 0]
[0 3]
)
sage: G = Sp(4,GF(7))
sage: G._gap_init_()
'Symplectic Group of degree 4 over Finite Field of size 7'
sage: G
Symplectic Group of degree 4 over Finite Field of size 7
sage: G.random_element()             # random output
[5 5 5 1]
[0 2 6 3]
[5 0 1 0]
[4 6 3 4]
sage: G.order()
276595200

Você também pode fazer cálculos usando grupos abelianos (finitos ou infinitos):

sage: F = AbelianGroup(5, [5,5,7,8,9], names='abcde')
sage: (a, b, c, d, e) = F.gens()
sage: d * b**2 * c**3
b^2*c^3*d
sage: F = AbelianGroup(3,[2]*3); F
Multiplicative Abelian group isomorphic to C2 x C2 x C2
sage: H = AbelianGroup([2,3], names="xy"); H
Multiplicative Abelian group isomorphic to C2 x C3
sage: AbelianGroup(5)
Multiplicative Abelian group isomorphic to Z x Z x Z x Z x Z
sage: AbelianGroup(5).order()
+Infinity