Grupo simétrico

En matemáticas, el grupo simétrico sobre un conjunto

, es el grupo formado por las aplicaciones biyectivas de

elementos, y se denota por

El orden de este grupo es n!, y no es abeliano para

El teorema de Cayley afirma que todo grupo

es isomorfo a un subgrupo de su grupo simétrico

En el caso particular de que

sea finito de orden

es isomorfo a un subgrupo de

[2]​ Hay diversas formas de representar una permutación.

El cálculo de la composición puede seguirse de un modo visual, recordando que al componer funciones se opera de derecha a izquierda:

Recordemos que una trasposición es una permutación que intercambia dos elementos y fija los restantes.

Toda permutación se descompone como producto de trasposiciones.

Pero es posible reducir aún más este sistema restringiéndonos a las trasposiciones de la forma

En efecto, para i

Las clases de conjugación de Sn se corresponden con la estructura de dicha descomposición en ciclos: dos permutaciones son conjugadas en Sn si y sólo si se obtienen como composición del mismo número de ciclos disjuntos de las mismas longitudes.

El grupo S3, formado por las 6 permutaciones de tres elementos tiene tres clases de conjugación, listadas con sus números de elementos: El grupo S4, consistente en las 24 permutaciones de 4 elementos tiene 5 clases de conjugación: En general, cada clase de conjugación en Sn se corresponderá con una partición entera de n y podrá ser representada gráficamente por un diagrama de Young.

Así, por ejemplo, las cinco particiones de 4 se corresponderían con las cinco clases de conjugación listadas anteriormente: Si asociamos a cada permutación su matriz permutación obtenemos una representación que en general no es irreducible.

Grafo de Cayley de un grupo simétrico de orden 4 ( S 4 )