整数
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自然数 (例如 1、2、3)、负的自然数 (例如 −1、−2、−3) 与零合起來统称为整数。和自然數一樣,整數也是一個可數的無限集合。這個集合在数学上通常表示为粗體 Z 或 ) ,意为 Zahlen(德语:“数”)。
通常,整數集合中還有一些子集有特定術語:
- 正整數
- 大於0的整數;
- 負整數
- 小於0的整數;
- 非正整數
- 0與負整數;
- 非負整數
- 0與正整數;
在代數論中,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。
[编辑] 代数性质
以下列表给出任何整数 a,b 和 c 的加法和乘法的基本性质。
加法 | 乘法 | |
封闭性: | a + b 是整数 | a × b 是整数 |
结合律: | a + (b + c) = (a + b) + c | a × (b × c) = (a × b) × c |
交换律: | a + b = b + a | a × b = b × a |
存在单位元: | a + 0 = a | a × 1 = a |
存在逆元: | a + (−a) = 0 | |
分配律: | a × (b + c) = (a × b) + (a × c) |
[编辑] 有序性质
Z 是一个全序集,没有上界和下界。Z 的序列如下:
- ... < −2 < −1 < 0 < 1 < 2 < ...
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 < b 且 c < d,则 a + c < b + d
- 若 a < b 且 0 < c,则 a × c < b × c ;若 c < 0,则 a × c > b × c.
Z 是一个循环群,即任何整数都可以通过足够多次地加 1 或 -1 得到其本身。
[编辑] 電腦中的整數
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主条目:整數 (電腦科學)
整數 (有時根據 C 程式語言其中一種基本儲存型態而簡稱 "int") 通常是程式設計語言的一種基礎資料型態。可是這種基礎資料型態只能表示有限的整數,因為實際上電腦的記憶體容量有限。
可變長度的整數 (例如 bignum) 可以儲存任意大的整數,條件是有足夠記憶體存放。其它類型的整數長度都是固定的,例如某個數目的位元,通常取 2 的某次方 (例如 4、8、16 等),或者某個固定位數 (例如 9 個位、10 個位)。