最小元

在數學中,特別是集合論和邏輯學中,最小元(或最小元素)是一個集合中的元素,它小於集合中的所有其他元素。這個概念在偏序集和全序集中都有定義。

在偏序集 $(P, \leq)$ 中,一個元素 $a \in P$ 是最小元,如果對於集合中的所有元素 $b \in P$,都有 $a \leq b$。也就是說,$a$ 是最小的元素,因為它不小於集合中的任何其他元素。

在完全有序集 $(S, <)$ 中,一個元素 $a \in S$ 是最小元,如果對於集合中的所有元素 $b \in S$,都有 $a \leq b$。也就是說,$a$ 是集合中最小的元素。

最小元不一定是唯一的。例如,考慮集合 ${1, 2, 3}$ 和小於關係 $\leq$,這個集合沒有最小元,因為沒有任何一個元素小於集合中的所有其他元素。但是,在整數集合 $\mathbb{Z}$ 中,最小元是 $-\infty$,因為對於任何整數 $x \in \mathbb{Z}$,都有 $-\infty < x$。

在實踐中,最小元的概念通常用於算法和數據結構中,例如在排序算法中找到最小元素,或者在堆疊和佇列等數據結構中維護最小元素。