1) Я просто хотел уточнить для какого каждого

? Для любого, для которого хотя бы одно представление есть или для каждого оно есть и единственно? Во втором случае это бы просто означало, что отображение

биективна.
2) Подразумевалась ли биективность? А к чему тогда говорить про "отображение в"
В случае суръективности и, в частности, биективности говорят об "отображении на"
Вот в этом и было сомнение - не в факте, а в том, что Вы имели в виду.
А теперь непонятки продолжаются.
Например, если рассмотреть множество из трех элементов

и определить

и аналогично (циклично) для остальных, то вроде получается.
А что получается? Получится простейшая
система троек Штейнера,, состоящая из одной тройки
Если к Вашим соотношениям добавить ещё

то получится квазигруппа Штейнера, а если добавить единицу

внешним образом, полагая ещё

, то получится лупа Штейнера.
О каком отображении речь, если

определена не на всех парах?
Не ясно. Во всяком случае биекция между

и

возможна лишь при бесконечном

.
В этом случае, как уже сказано, возникает канторова алгебра в алгебре или нумерация пар в рекурсивных функциях.