可数点集(Countable set),是指每个元素都能与自然数集N的每个元素之间能建立一一对应的集合。
如果将可数集的每个元素标上与它对应的那个自然数记号,那么可数集的元素就可以按自然数的顺序排成一个无穷序列a1,a2,a3,…an,…。
比如全体正偶数的集合是一个可数集,全体正奇数的集合也是可数集,它们与自然数集可以建立如下的一一对应。
定义
可数集的一个定义是“能与自然数集的某个子集一一对应的集合”。
在这个意义下不是可数集的集合称为不可数集。这个术语是康托尔创造的。
可数集的元素,正如其名,是“可以计数”的:尽管计数可能永远无法终止,集合中每一个特定的元素都将对应一个自然数。
“可数集”这个术语也可以代表能和自然数集本身一一对应的集合。
两个定义的差别在于有限集合是否被视为可数集。
为了避免歧义,前一种意义上的“可数”有时称为“至多可数”,后一种“可数集”则又称为“无限可数集”。
新定义
可列和可数在英文里是一个词:countable,这是以前科学不够发达,不需要进行区分时的结果。而我们需要进行概念区分,因此按字面意思,将“可列”理解为“可以写出”;“可数”理解为“可以记数”。在下面的论述中,分这样两个概念讨论。我们无法写出一个最大的自然数,因此自然数全体是不可写全的,任何无限集,都是不可写全的。如果有一些数,位数多的我们承认有生之年无法完全比较,而在可比较的范围内它们又一样,这样我们在数元素个数时,不知道它们该算一个元素还是多个元素,这种情况,称为不可记数。
从定义可以看出,不可写全的数,如果我们发现它的一部分,和集合中的其它元素都不一样,我们就知道它是一个独立元素,就可以记数。而不可记数的数,我们可能可以知道它的数量范围(最大数量每个算一个元素,最小数量认为只有一个元素),或者也可以知道它们都是可写的。因此这两个概念是有交叉而互不影响的。无理数除了能用有理数表示的和可以定义的,都是不可列的。