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Restricted sumset

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3010:. Advanced Courses in Mathematics CRM Barcelona. Elsholtz, C.; Freiman, G.; Hamidoune, Y. O.; Hegyvári, N.; Károlyi, G.; Nathanson, M.; Solymosi, J.; Stanchescu, Y. With a foreword by Javier Cilleruelo, Marc Noy and Oriol Serra (Coordinators of the DocCourse). Basel: Birkhäuser. 226: 752: 1898: 1286: 48: 2504: 1768: 967: 804: 1442: 2118: 1199: 1028: 2565: 1653: 1618: 1560: 1103: 436: 2278: 2173: 2027: 889: 629: 344: 2324: 2219: 551: 482: 275: 2394: 2432: 834: 1474: 1320: 574: 2344: 2047: 1514: 1494: 1340: 502: 375: 639: 17: 1795: 2907: 221:{\displaystyle S=\{a_{1}+\cdots +a_{n}:\ a_{1}\in A_{1},\ldots ,a_{n}\in A_{n}\ \mathrm {and} \ P(a_{1},\ldots ,a_{n})\not =0\},} 1207: 3015: 1520: 2437: 1692: 900: 1662: 763: 1348: 2583: 2059: 3050: 1114: 972: 2574:
and M. Tarsi in 1989, and developed by Alon, Nathanson and Ruzsa in 1995–1996, and reformulated by Alon in 1999.
2509: 3118: 3113: 1623: 1588: 1530: 1073: 3103: 2713:
Dias da Silva, J. A.; Hamidoune, Y. O. (1994). "Cyclic spaces for Grassmann derivatives and additive theory".
380: 3038: 2849: 2228: 2123: 1977: 839: 579: 294: 2715: 2283: 2178: 510: 441: 234: 2349: 2969: 2757: 2399: 1928: 1106: 809: 1789:. This was first confirmed by J. A. Dias da Silva and Y. O. Hamidoune in 1994 who showed that 3079: 2964: 35: 31: 1042: 2682: 2986: 2928: 2870: 2833: 2811: 2778: 1293: 3060: 3025: 1450: 8: 1299: 285: 2815: 2642: 1970:
of various restricted sumsets is the following fundamental principle: the combinatorial
556: 2990: 2932: 2874: 2621: 2329: 2032: 1499: 1479: 1325: 1289: 487: 360: 3076: 3046: 3011: 2936: 2878: 3108: 3056: 3021: 2994: 2974: 2916: 2858: 2819: 2802: 2766: 2724: 1065: 1046: 2899: 2749: 1655:
can be written as the sum of the elements of some subsequence (possibly empty) of
3042: 2982: 2924: 2866: 2829: 2774: 1971: 747:{\displaystyle P(x_{1},\ldots ,x_{n})=\prod _{1\leq i<j\leq n}(x_{j}-x_{i}),} 2620:
Jeffrey Paul Wheeler (2012). "The Cauchy-Davenport Theorem for Finite Groups".
1686: 2920: 1292:. It can be generalised to arbitrary (not necessarily abelian) groups using a 3097: 2955: 1967: 1951: 1666: 2728: 1682: 1577:
A direct consequence of the Cauchy-Davenport theorem is: Given any sequence
2770: 2222: 1068: 1050: 2793: 2744: 2050: 1955: 2847:
Károlyi, Gyula (2004). "The Erdős–Heilbronn problem in abelian groups".
1946:
is of characteristic 0. Various extensions of this result were given by
2978: 2862: 347: 2824: 2797: 3084: 2950: 2895: 2745: 2571: 1947: 278: 3035:
Additive Number Theory: Inverse Problems and the Geometry of Sumsets
2953:; Tarsi, Michael (1989). "A nowhere-zero point in linear mappings". 2712: 3074: 2054: 2626: 2750:"The polynomial method and restricted sums of congruence classes" 1893:{\displaystyle |n^{\wedge }A|\geq \min\{p(F),\ n|A|-n^{2}+1\},} 505: 281: 27:
Sumset of a field subject to a specific polynomial restriction
1585:−1 or more nonzero elements, not necessarily distinct, of 2683:
http://mathworld.wolfram.com/Cauchy-DavenportTheorem.html
1281:{\displaystyle A+B:=\{a+b{\pmod {p}}\mid a\in A,b\in B\}} 2949: 2791: 3008:
Combinatorial number theory and additive group theory
2643:"On a Generalization of the Cauchy-Davenport Theorem" 2512: 2499:{\displaystyle a_{1}\in A_{1},\ldots ,a_{n}\in A_{n}} 2440: 2402: 2352: 2332: 2286: 2231: 2181: 2126: 2062: 2035: 1980: 1798: 1763:{\displaystyle |2^{\wedge }A|\geq \min\{p,\,2|A|-3\}} 1695: 1626: 1591: 1533: 1502: 1482: 1453: 1351: 1328: 1302: 1210: 1117: 1076: 975: 962:{\displaystyle a_{1}\in A_{1},\ldots ,a_{n}\in A_{n}} 903: 842: 812: 766: 642: 582: 559: 513: 490: 444: 383: 363: 297: 237: 51: 2619: 1476:is the size of the smallest nontrivial subgroup of 799:{\displaystyle A_{1}\dotplus \cdots \dotplus A_{n}} 3006:Geroldinger, Alfred; Ruzsa, Imre Z., eds. (2009). 2559: 2498: 2426: 2388: 2338: 2318: 2272: 2213: 2167: 2112: 2041: 2021: 1892: 1762: 1647: 1612: 1554: 1508: 1488: 1468: 1437:{\displaystyle |A+B|\geq \min\{p(G),\,|A|+|B|-1\}} 1436: 1334: 1314: 1280: 1193: 1097: 1022: 961: 883: 828: 798: 746: 623: 568: 545: 496: 476: 430: 369: 338: 269: 220: 2113:{\displaystyle x_{1}^{k_{1}}\cdots x_{n}^{k_{n}}} 1966:A powerful tool in the study of lower bounds for 3095: 3005: 1961: 1825: 1722: 1374: 1140: 2681:Wolfram's MathWorld, Cauchy-Davenport Theorem, 1194:{\displaystyle |A+B|\geq \min\{p,\,|A|+|B|-1\}} 2846: 1023:{\displaystyle P(a_{1},\ldots ,a_{n})\not =0.} 2560:{\displaystyle f(a_{1},\ldots ,a_{n})\not =0} 1672: 377:is a constant non-zero function, for example 2748:; Nathanson, Melvyn B.; Ruzsa, Imre (1996). 1884: 1828: 1757: 1725: 1431: 1377: 1275: 1223: 1188: 1143: 212: 58: 2890: 2888: 2740: 2738: 2716:Bulletin of the London Mathematical Society 1032: 2894: 1648:{\displaystyle \mathbb {Z} /p\mathbb {Z} } 1613:{\displaystyle \mathbb {Z} /p\mathbb {Z} } 1555:{\displaystyle \mathbb {Z} /n\mathbb {Z} } 1098:{\displaystyle \mathbb {Z} /p\mathbb {Z} } 3032: 2968: 2823: 2625: 2610:Geroldinger & Ruzsa (2009) pp.141–142 1734: 1641: 1628: 1606: 1593: 1548: 1535: 1395: 1152: 1091: 1078: 2908:Combinatorics, Probability and Computing 2885: 2735: 431:{\displaystyle P(x_{1},\ldots ,x_{n})=1} 1907:is a finite nonempty subset of a field 14: 3096: 2273:{\displaystyle f(x_{1},\ldots ,x_{n})} 2168:{\displaystyle f(x_{1},\ldots ,x_{n})} 2022:{\displaystyle f(x_{1},\ldots ,x_{n})} 884:{\displaystyle A_{1}=\cdots =A_{n}=A.} 624:{\displaystyle A_{1}=\cdots =A_{n}=A.} 339:{\displaystyle P(x_{1},\ldots ,x_{n})} 3075: 2640: 2604: 2694:Geroldinger & Ruzsa (2009) p.143 2688: 897:| > 0 if and only if there exist 2672:Geroldinger & Ruzsa (2009) p.53 2666: 2570:This tool was rooted in a paper of 2319:{\displaystyle A_{1},\ldots ,A_{n}} 2214:{\displaystyle k_{1}+\cdots +k_{n}} 1243: 546:{\displaystyle A_{1}+\cdots +A_{n}} 477:{\displaystyle x_{1},\ldots ,x_{n}} 270:{\displaystyle A_{1},\ldots ,A_{n}} 24: 2584:Polynomial method in combinatorics 1778:is a nonempty subset of the field 161: 158: 155: 25: 3130: 3068: 1958:in 2002, and G. Karolyi in 2004. 1566:elements that sum to zero modulo 2389:{\displaystyle |A_{i}|>k_{i}} 1527:−1 elements in the cyclic group 2943: 2900:"Combinatorial Nullstellensatz" 2840: 2785: 2706: 1516:if there is no such subgroup). 1236: 2697: 2675: 2657: 2634: 2613: 2595: 2548: 2516: 2369: 2354: 2267: 2235: 2162: 2130: 2016: 1984: 1861: 1853: 1840: 1834: 1818: 1800: 1747: 1739: 1715: 1697: 1519:We may use this to deduce the 1463: 1457: 1421: 1413: 1405: 1397: 1389: 1383: 1367: 1353: 1247: 1237: 1178: 1170: 1162: 1154: 1133: 1119: 1011: 979: 738: 712: 678: 646: 419: 387: 333: 301: 203: 171: 13: 1: 3039:Graduate Texts in Mathematics 3033:Nathanson, Melvyn B. (1996). 2850:Israel Journal of Mathematics 2589: 2427:{\displaystyle i=1,\ldots ,n} 2029:be a polynomial over a field 1962:Combinatorial Nullstellensatz 18:Combinatorial Nullstellensatz 3080:"Erdős-Heilbronn Conjecture" 2798:"Restricted sums in a field" 1665:generalises this to general 1574:does not need to be prime.) 829:{\displaystyle n^{\wedge }A} 7: 2577: 10: 3135: 1679:Erdős–Heilbronn conjecture 1673:Erdős–Heilbronn conjecture 1521:Erdős–Ginzburg–Ziv theorem 2921:10.1017/S0963548398003411 1523:: given any sequence of 2 2758:Journal of Number Theory 2685:, accessed 20 June 2012. 1039:Cauchy–Davenport theorem 1033:Cauchy–Davenport theorem 1954:in 1996, Q. H. Hou and 1322:are subsets of a group 1049:, asserts that for any 3119:Additive number theory 3114:Additive combinatorics 2771:10.1006/jnth.1996.0029 2561: 2500: 2428: 2390: 2340: 2326:are finite subsets of 2320: 2274: 2215: 2169: 2114: 2043: 2023: 1950:, M. B. Nathanson and 1894: 1764: 1649: 1614: 1556: 1510: 1490: 1470: 1438: 1336: 1316: 1282: 1195: 1099: 1024: 963: 885: 830: 800: 748: 625: 570: 547: 498: 478: 432: 371: 340: 271: 222: 32:additive number theory 3104:Augustin-Louis Cauchy 2729:10.1112/blms/26.2.140 2703:Nathanson (1996) p.77 2663:Nathanson (1996) p.48 2601:Nathanson (1996) p.44 2562: 2501: 2429: 2391: 2341: 2321: 2275: 2216: 2170: 2115: 2044: 2024: 1895: 1765: 1650: 1615: 1557: 1511: 1491: 1471: 1439: 1337: 1317: 1283: 1196: 1100: 1056:and nonempty subsets 1043:Augustin Louis Cauchy 1025: 964: 886: 831: 801: 749: 626: 571: 548: 499: 479: 433: 372: 341: 272: 223: 2641:DeVos, Matt (2016). 2510: 2438: 2400: 2350: 2330: 2284: 2229: 2179: 2124: 2060: 2049:. Suppose that the 2033: 1978: 1796: 1693: 1689:in 1964 states that 1624: 1589: 1531: 1500: 1480: 1469:{\displaystyle p(G)} 1451: 1349: 1326: 1300: 1208: 1115: 1074: 973: 901: 840: 810: 806:which is denoted by 764: 640: 580: 557: 553:which is denoted by 511: 488: 442: 381: 361: 295: 235: 49: 2816:2002AcAri.102..239H 2109: 2084: 1620:, every element of 1315:{\displaystyle A,B} 1288:, i.e. we're using 3077:Weisstein, Eric W. 2979:10.1007/BF02125351 2863:10.1007/BF02787556 2557: 2496: 2424: 2386: 2336: 2316: 2270: 2211: 2165: 2110: 2088: 2063: 2039: 2019: 1890: 1760: 1645: 1610: 1552: 1506: 1486: 1466: 1434: 1332: 1312: 1290:modular arithmetic 1278: 1191: 1095: 1020: 959: 881: 826: 796: 744: 711: 621: 569:{\displaystyle nA} 566: 543: 494: 474: 428: 367: 336: 267: 218: 3041:. Vol. 165. 3017:978-3-7643-8961-1 2825:10.4064/aa102-3-3 2434:, then there are 2339:{\displaystyle F} 2042:{\displaystyle F} 1848: 1509:{\displaystyle 1} 1489:{\displaystyle G} 1335:{\displaystyle G} 684: 497:{\displaystyle S} 370:{\displaystyle P} 167: 153: 95: 40:restricted sumset 16:(Redirected from 3126: 3090: 3089: 3064: 3029: 2999: 2998: 2972: 2947: 2941: 2940: 2904: 2892: 2883: 2882: 2844: 2838: 2837: 2827: 2803:Acta Arithmetica 2789: 2783: 2782: 2754: 2742: 2733: 2732: 2710: 2704: 2701: 2695: 2692: 2686: 2679: 2673: 2670: 2664: 2661: 2655: 2654: 2638: 2632: 2631: 2629: 2617: 2611: 2608: 2602: 2599: 2566: 2564: 2563: 2558: 2547: 2546: 2528: 2527: 2505: 2503: 2502: 2497: 2495: 2494: 2482: 2481: 2463: 2462: 2450: 2449: 2433: 2431: 2430: 2425: 2395: 2393: 2392: 2387: 2385: 2384: 2372: 2367: 2366: 2357: 2345: 2343: 2342: 2337: 2325: 2323: 2322: 2317: 2315: 2314: 2296: 2295: 2279: 2277: 2276: 2271: 2266: 2265: 2247: 2246: 2220: 2218: 2217: 2212: 2210: 2209: 2191: 2190: 2174: 2172: 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Index

Combinatorial Nullstellensatz
additive number theory
combinatorics
nonempty
subsets
field
polynomial
sumset
Augustin Louis Cauchy
Harold Davenport
prime
order
cyclic group
inequality
modular arithmetic
Dyson transform
Erdős–Ginzburg–Ziv theorem
Kneser's theorem
abelian groups
Paul Erdős
Hans Heilbronn
characteristic
Noga Alon
I. Ruzsa
Zhi-Wei Sun
cardinalities
Nullstellensatz
coefficient
monomial
total degree

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