scholarly journals An extension of Tamari lattices

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Louis-François Préville-Ratelle ◽  
Xavier Viennot
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Binary Tree ◽  
Prime Numbers ◽  
Binary Trees ◽  
Square Lattice ◽  
Reverse Order ◽  
Tamari Lattice ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Tamari Lattices

International audience For any finite path $v$ on the square lattice consisting of north and east unit steps, we construct a poset Tam$(v)$ that consists of all the paths lying weakly above $v$ with the same endpoints as $v$. For particular choices of $v$, we recover the traditional Tamari lattice and the $m$-Tamari lattice. In particular this solves the problem of extending the $m$-Tamari lattice to any pair $(a; b)$ of relatively prime numbers in the context of the so-called rational Catalan combinatorics.For that purpose we introduce the notion of canopy of a binary tree and explicit a bijection between pairs $(u; v)$ of paths in Tam$(v)$ and binary trees with canopy $v$. Let $(\overleftarrow{v})$ be the path obtained from $v$ by reading the unit steps of $v$ in reverse order and exchanging east and north steps. We show that the poset Tam$(v)$ is isomorphic to the dual of the poset Tam$(\overleftarrow{v})$ and that Tam$(v)$ is isomorphic to the set of binary trees having the canopy $v$, which is an interval of the ordinary Tamari lattice. Thus the usual Tamari lattice is partitioned into (smaller) lattices Tam$(v)$, where the $v$’s are all the paths of length $n-1$ on the square lattice.We explain possible connections between the poset Tam$(v)$ and (the combinatorics of) the generalized diagonal coinvariant spaces of the symmetric group. Pour tout chemin $v$ sur le réseau carré formé de pas Nord et Est, nous construisons un ensemble partiellement ordonné Tam $(v)$ dont les éléments sont les chemins au dessus de $v$ et ayant les mêmes extrémités. Pour certains choix de $v$ nous retrouvons le classique treillis de Tamari ainsi que son extension $m$-Tamari. En particulier nous résolvons le problème d’étendre le treillis $m$-Tamari à toute paire $(a; b)$ d’entiers premiers entre eux dans le contexte de la combinatoire rationnelle de Catalan.Pour ceci nous introduisons la notion de canopée d’un arbre binaire et explicitons une bijection entre les paires $(u; v)$ de chemins dans Tam$(v)$ et les arbres binaires ayant la canopée $v$. Soit $(\overleftarrow{v})$ le chemin obtenu en lisant les pas en ordre inverse et en échangeant les pas Est et Nord. Nous montrons que Tam$(v)$ est isomorphe au dual de Tam$(\overleftarrow{v})$ et que Tam$(v)$ est isomorphe à l’ensemble des arbres binaires ayant la canopée $v$, qui est un intervalle du treillis de Tamari ordinaire. Ainsi le traditionnel treillis de Tamari admet une partition en plus petits treillis Tam$(v)$, où les $v$ sont tous les chemins de longueur $n-1$ sur le réseau carré. Enfin nous explicitons les liens possibles entre l’ensemble ordonné Tam$(v)$ et (la combinatoire des) espaces diagonaux coinvariants généralisés du groupe symétrique.

scholarly journals Tamari Lattices for Parabolic Quotients of the Symmetric Group

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Henri Mühle ◽  
Nathan Williams
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Coxeter Groups ◽  
Weak Order ◽  
Set Partitions ◽  
Tamari Lattice ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Tamari Lattices

International audience We present a generalization of the Tamari lattice to parabolic quotients of the symmetric group. More precisely, we generalize the notions of 231-avoiding permutations, noncrossing set partitions, and nonnesting set partitions to parabolic quotients, and show bijectively that these sets are equinumerous. Furthermore, the restriction of weak order on the parabolic quotient to the parabolic 231-avoiding permutations is a lattice quotient. Lastly, we suggest how to extend these constructions to all Coxeter groups. Nous présentons une généralisation du treillis de Tamari aux quotients paraboliques du groupe symétrique. Plus précisément, nous généralisons les notions de permutations qui évitent le motif 231, les partitions non-croisées, et les partitions non-emboîtées aux quotients paraboliques, et nous montrons de façon bijective que ces ensembles sont équipotents. En restreignant l’ordre faible du quotient parabolique aux permutations paraboliques qui évitent le motif 231, on obtient un quotient de treillis d’ordre faible. Enfin, nous suggérons comment étendre ces constructions à tous les groupes de Coxeter.

scholarly journals Balanced binary trees in the Tamari lattice

2010 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AN,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Samuele Giraudo
Keyword(s):  
Functional Equation ◽  
Binary Trees ◽  
Tamari Lattice ◽  
Tree Patterns ◽  
Generating Series ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Balanced Tree

International audience We show that the set of balanced binary trees is closed by interval in the Tamari lattice. We establish that the intervals $[T_0, T_1]$ where $T_0$ and $T_1$ are balanced trees are isomorphic as posets to a hypercube. We introduce tree patterns and synchronous grammars to get a functional equation of the generating series enumerating balanced tree intervals. Nous montrons que l'ensemble des arbres équilibrés est clos par intervalle dans le treillis de Tamari. Nous caractérisons la forme des intervalles du type $[T_0, T_1]$ où $T_0$ et $T_1$ sont équilibrés en montrant qu'en tant qu'ensembles partiellement ordonnés, ils sont isomorphes à un hypercube. Nous introduisons la notion de motif d'arbre et de grammaire synchrone dans le but d'établir une équation fonctionnelle de la série génératrice qui dénombre les intervalles d'arbres équilibrés.

scholarly journals On a Subposet of the Tamari Lattice

2012 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AR,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Sebastian A. Csar ◽  
Rik Sengupta ◽  
Warut Suksompong
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Partial Order ◽  
Tamari Lattice ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
The Common ◽  
Binary Functions

International audience We discuss some properties of a subposet of the Tamari lattice introduced by Pallo (1986), which we call the comb poset. We show that three binary functions that are not well-behaved in the Tamari lattice are remarkably well-behaved within an interval of the comb poset: rotation distance, meets and joins, and the common parse words function for a pair of trees. We relate this poset to a partial order on the symmetric group studied by Edelman (1989). Nous discutons d'un subposet du treillis de Tamari introduit par Pallo. Nous appellons ce poset le comb poset. Nous montrons que trois fonctions binaires qui ne se comptent pas bien dans le trellis de Tamari se comptent bien dans un intervalle du comb poset : distance dans le trellis de Tamari, le supremum et l'infimum et les parsewords communs. De plus, nous discutons un rapport entre ce poset et un ordre partiel dans le groupe symétrique étudié par Edelman.

scholarly journals A lattice on decreasing trees : the metasylvester lattice

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Viviane Pons
Keyword(s):  
Combinatorial Structure ◽  
Combinatorial Properties ◽  
Tamari Lattice ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Tamari Lattices ◽  
Labelled Trees

International audience We introduce a new combinatorial structure: the metasylvester lattice on decreasing trees. It appears in the context of the $m$-Tamari lattices and other related $m$-generalizations. The metasylvester congruence has been recently introduced by Novelli and Thibon. We show that it defines a sublattice of the $m$-permutations where elements can be represented by decreasing labelled trees: the metasylvester lattice. We study the combinatorial properties of this new structure. In particular, we give different realizations of the lattice. The $m$-Tamari lattice is by definition a sublattice of our newly defined metasylvester lattice. It leads us to a new realization of the $m$-Tamari lattice, using certain chains of the classical Tamari lattice. Nous définissons une nouvelle structure combinatoire : le treillis métasylvestre sur les arbres décroissants. Il apparaît dans le contexte des treillis $m$-Tamari et des autres $m$-généralisations. La congruence métasylvestre a été introduite récemment par Novelli et Thibon. Nous montrons qu’elle définit un sous-treillis du treillis sur les $m$-permutations où les éléments sont représentés par des arbres étiquetés décroissants : le treillis métasylvestre. Nous étudions les propriétés combinatoires de ce treillis ainsi que des classes métasylvestres. En particulier, nous en donnons plusieurs réalisations. Le treillis de $m$-Tamari est par définition un sous-treillis du treillis métasylvestre. Cela nous amène à une nouvelle réalisation du treillis de$m$-Tamari par des chaines du treillis de Tamari classiques.

scholarly journals Noncrossing Arc Diagrams, Tamari Lattices, and Parabolic Quotients of the Symmetric Group

2021 ◽  
Author(s):  
Henri Mühle
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Partial Order ◽  
Structural Investigation ◽  
Canonical Representation ◽  
Weak Order ◽  
Noncrossing Partitions ◽  
Tamari Lattice ◽  
Semidistributive Lattice ◽  
Tamari Lattices

AbstractOrdering permutations by containment of inversion sets yields a fascinating partial order on the symmetric group: the weak order. This partial order is, among other things, a semidistributive lattice. As a consequence, every permutation has a canonical representation as a join of other permutations. Combinatorially, these canonical join representations can be modeled in terms of arc diagrams. Moreover, these arc diagrams also serve as a model to understand quotient lattices of the weak order. A particularly well-behaved quotient lattice of the weak order is the well-known Tamari lattice, which appears in many seemingly unrelated areas of mathematics. The arc diagrams representing the members of the Tamari lattices are better known as noncrossing partitions. Recently, the Tamari lattices were generalized to parabolic quotients of the symmetric group. In this article, we undertake a structural investigation of these parabolic Tamari lattices, and explain how modified arc diagrams aid the understanding of these lattices.

scholarly journals Descendants and ascendants in binary trees

1997 ◽  
Vol Vol. 1 ◽  
Author(s):  
Alois Panholzer ◽  
Helmut Prodinger
Keyword(s):  
Generating Functions ◽  
Binary Tree ◽  
Binary Trees ◽  
Zeilberger’S Algorithm ◽  
International Audience ◽  
Explicit Formulae ◽  
Zeilberger's Algorithm

International audience There are three classical algorithms to visit all the nodes of a binary tree - preorder, inorder and postorder traversal. From this one gets a natural labelling of the n internal nodes of a binary tree by the numbers 1, 2, ..., n, indicating the sequence in which the nodes are visited. For given n (size of the tree) and j (a number between 1 and n), we consider the statistics number of ascendants of node j and number of descendants of node j. By appropriate trivariate generating functions, we are able to find explicit formulae for the expectation and the variance in all instances. The heavy computations that are necessary are facilitated by MAPLE and Zeilberger's algorithm. A similar problem comes fromlabelling the leaves from left to right by 1, 2, ..., n and considering the statistic number of ascendants (=height) of leaf j. For this, Kirschenhofer [1] has computed the average. With our approach, we are also able to get the variance. In the last section, a table with asymptotic equivalents is provided for the reader's convenience.

scholarly journals The representation of the symmetric group on $m$-Tamari intervals (conference version)

2012 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AR,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Mireille Bousquet-Mélou ◽  
Guillaume Chapuy ◽  
Louis-François Préville-Ratelle
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Lattice Structure ◽  
Parking Functions ◽  
Tamari Lattice ◽  
The North ◽  
Starting Point ◽  
International Audience ◽  
Associated Representation ◽  
Frobenius Series ◽  
Refined Version

International audience An $m$-ballot path of size $n$ is a path on the square grid consisting of north and east unit steps, starting at (0,0), ending at $(mn,n)$, and never going below the line $\{x=my\}$. The set of these paths can be equipped with a lattice structure, called the $m$-Tamari lattice and denoted by $\mathcal{T}{_n}^{(m)}$, which generalizes the usual Tamari lattice $\mathcal{T}n$ obtained when $m=1$. This lattice was introduced by F. Bergeron in connection with the study of diagonally coinvariant spaces in three sets of $n$ variables. The representation of the symmetric group $\mathfrak{S}_n$ on these spaces is conjectured to be closely related to the natural representation of $\mathfrak{S}_n$ on (labelled) intervals of the $m$-Tamari lattice studied in this paper. An interval $[P,Q$] of $\mathcal{T}{_n}^{(m)}$ is labelled if the north steps of $Q$ are labelled from 1 to $n$ in such a way the labels increase along any sequence of consecutive north steps. The symmetric group $\mathfrak{S}_n$ acts on labelled intervals of $\mathcal{T}{_n}^{(m)}$by permutation of the labels. We prove an explicit formula, conjectured by F. Bergeron and the third author, for the character of the associated representation of $\mathfrak{S}_n$. In particular, the dimension of the representation, that is, the number of labelled $m$-Tamari intervals of size $n$, is found to be $(m+1)^n(mn+1)^{n-2}$. These results are new, even when $m=1$. The form of these numbers suggests a connection with parking functions, but our proof is not bijective. The starting point is a recursive description of $m$-Tamari intervals. It yields an equation for an associated generating function, which is a refined version of the Frobenius series of the representation. The form of this equation is highly non-standard: it involves two additional variables $x$ and $y$, a derivative with respect to $y$ and iterated divided differences with respect to $x$. The hardest part of the proof consists in solving it, and we develop original techniques to do so.

scholarly journals The topology of restricted partition posets

2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Richard Ehrenborg ◽  
JiYoon Jung
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Homotopy Type ◽  
Integer Partitions ◽  
Order Complex ◽  
Specht Module ◽  
Set Partitions ◽  
Nous Montrons ◽  
Restricted Partition ◽  
International Audience ◽  
Border Strip

International audience For each composition $\vec{c}$ we show that the order complex of the poset of pointed set partitions $Π ^• _{\vec{c}}$ is a wedge of $β\vec{c}$ spheres of the same dimensions, where $β\vec{c}$ is the number of permutations with descent composition ^$\vec{c}$. Furthermore, the action of the symmetric group on the top homology is isomorphic to the Specht module $S^B$ where $B$ is a border strip associated to the composition $\vec{c}$. We also study the filter of pointed set partitions generated by a knapsack integer partitions and show the analogous results on homotopy type and action on the top homology. Pour chaque composition $\vec{c}$ nous montrons que le complexe simplicial des chaînes de l'ensemble ordonné $Π ^• _{\vec{c}}$ des partitions pointées d'un ensemble est un bouquet de $β\vec{c}$ sphères de même dimension, où $β\vec{c}$ est le nombre de permutations ayant la composition de descentes $\vec{c}$. De plus, l'action du groupe symétrique sur le groupe d'homologie de degré maximum est isomorphe au module de Specht $S^B$ où $B$ est la bande frontalière associée à la composition $\vec{c}$. Nous étudions aussi le filtre des partitions pointées d'un ensemble, engendré par des partitions d'entiers de type "sac à dos'' et nous démontrons des résultats analogues pour le type d'homotopie et pour l'action sur le groupe d'homologie de degré maximum.

scholarly journals The $m$-Cover Posets and the Strip-Decomposition of $m$-Dyck Paths

2014 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AT,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Myrto Kallipoliti ◽  
Henri Mühle
Keyword(s):  
Dihedral Group ◽  
Catalan Number ◽  
Tamari Lattice ◽  
Dyck Paths ◽  
Bounded Poset ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Cambrian Lattice ◽  
Premiere Partie

International audience In the first part of this article we present a realization of the $m$-Tamari lattice $\mathcal{T}_n^{(m)}$ in terms of $m$-tuples of Dyck paths of height $n$, equipped with componentwise rotation order. For that, we define the $m$-cover poset $\mathcal{P}^{\langle m \rangle}$ of an arbitrary bounded poset $\mathcal{P}$, and show that the smallest lattice completion of the $m$-cover poset of the Tamari lattice $\mathcal{T}_n$ is isomorphic to the $m$-Tamari lattice $\mathcal{T}_n^{(m)}$. A crucial tool for the proof of this isomorphism is a decomposition of $m$-Dyck paths into $m$-tuples of classical Dyck paths, which we call the strip-decomposition. Subsequently, we characterize the cases where the $m$-cover poset of an arbitrary poset is a lattice. Finally, we show that the $m$-cover poset of the Cambrian lattice of the dihedral group is a trim lattice with cardinality equal to the generalized Fuss-Catalan number of the dihedral group. Dans la première partie de cet article nous présentons une réalisation du treillis $m$ -Tamari $\mathcal{T}_n^{(m)}$ à l’aide de $m$-uplets de chemins de Dyck de hauteur $n$, équipés de l’ordre de rotation composante par composante. Pour cela, nous définissons le poset de $m$-couverture $\mathcal{P}^{\langle m \rangle}$ d’un poset borné quelconque $\mathcal{P}$, et montrons que la plus petite complétion en treillis du poset de $m$-couverture du treillis de Tamari $\mathcal{T}_n$ est isomorphe au treillis $m$-Tamari $\mathcal{T}_n^{(m)}$. Unoutil crucial pour la preuve de cet isomorphisme est une décomposition des chemins $m$-Dyck en $m$-uplets de chemins de Dyck usuels, que nous appelons la décomposition en bandes. Par la suite, nous caractérisons les cas où le poset de $m$-couverture d’un poset donné est un treillis. Enfin nous montrons que le poset de $m$-couverture du treillis Cambrien du groupe diédral est un treillis svelte de cardinalité le nombre généralisé de Fuss-Catalan du groupe diédral.

scholarly journals Involutions of the Symmetric Group and Congruence B-Orbits (Extended Abstract)

2010 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AN,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Eli Bagno ◽  
Yonah Cherniavsky
Keyword(s):  
Symmetric Group ◽  
Rank Function ◽  
Symmetric Matrices ◽  
Combinatorial Description ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Congruence Classes

International audience We study the poset of Borel congruence classes of symmetric matrices ordered by containment of closures. We give a combinatorial description of this poset and calculate its rank function. We discuss the relation between this poset and the Bruhat poset of involutions of the symmetric group. Also we present the poset of Borel congruence classes of anti-symmetric matrices ordered by containment of closures. We show that there exists a bijection between the set of these classes and the set of involutions of the symmetric group. We give two formulas for the rank function of this poset. Nous étudions l'ensemble ordonné des classes de congruence de matrices symétriques ordonnées par containment de leurs fermetures. Nous donnons une description combinatoire de cet ensemble et calculons sa fonction rang. Nous étudions les relations entre cet ensemble et l'ensemble des involutions du groupe symétrique ordonné selon l'ordre de Bruhat. Nous montrons qu'il existe une bijection parmi l'ensemble ordonné de classes de congruences de Borel des matrices anti-symétriques et l'ensemble des involutions du groupe symétrique. On termine en donnant deux formules pour la fonction rang pour ce dernier ensemble.

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