整数

数系中正整数、零和负整数的统称
整数(英文:integer)[1]数系中基本的一种数,是正整数、零、负整数的统称。所有整数的集合称为整数集,用符号Z表示。[3][5][6]
数字起源于远古时期,当时并没有计数工具,为了计算劳动收获和分配所得,人们往往会借助手指、足趾或身体的其他部位来计算数字,再进行比较,这时整数概念的雏形就已经诞生。[14]公元前3世纪的古希腊时代,欧几里得(Euclid)所著《几何原本》一书中介绍了整数的概念,并记载了对整数的因数分解、求两个正整数最大公因数的辗转相除法等内容。随着数系的概念不断推广,与正数相反的负数概念出现,在公元1世纪左右成书的中国九章算术》中就记载有正负数的加减法则。但一开始负数并未被重视,直到17世纪左右负数的概念才得以完善。[15]数论发展史上,法国数学家费马(Fermat,P.de)、德国数学家高斯(Gauss,C.F.)[4]以及瑞士数学家欧拉(Euler,L.)[16][17]等人都做出了重要贡献。1860年,魏尔斯特拉斯(Weierstrass,K.(T.W.))首先提出用一对有序自然数表示负整数。后来,皮亚诺(Peano,G.)在前人的基础上建立了自然数系的公理,并进一步构造了整数系,完善了数系理论的建立工作。[2][3]
整数和分数统称为有理数,其加法、减法和乘法的运算法则与运算定律适用于整数运算。[5][18]在算术里,零和自然数称为算术整数。整数还有一个等价定义,即有序自然数的等价类。[19]数论中著名的费马大小定理、欧拉定理等与整数密切相关。[11][12]此外,整数可推广至环论等其他数学分支,在整数环中,唯一因式分解定理帮助研究整数的整除性。[13][20]整数在现实世界中具有广泛的应用价值,如在电力系统调度中,通过整数编码方式,可优化机组组合问题,相比于二进制编码,能有效减少待优化变量个数。[8]

定义

正整数、零和负整数统称为整数,所有整数的集合称为整数集,用符号
表示。[5][6]