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标题: 一些组合函数 [打印本页]

作者: lilianjie1    时间: 2012-1-12 15:56
标题: 一些组合函数
本帖最后由 lilianjie1 于 2012-1-12 18:09 编辑 , j' H* ?; g& T, c6 C7 D
9 d& L, I8 B% y! F) |3 C- r
n:=12;n;
# y( ]* Z' O# p% |Factorial(n);求阶乘
/ _, t2 Y( X4 |3 i# p9 u- {Factorial(n)/(Factorial(2)*Factorial(2)*Factorial(3)*Factorial(4));
5 C# p7 a2 ^% ^* j( K) G5 Z7 yNumberOfPermutations(n, 1);组合数NumberOfPermutations(n, 2);
: c/ o! [& p6 q0 ^NumberOfPermutations(n, 4);
) `! O9 y; h; r% V( q  W4 s* ENumberOfPermutations(n, 11);
" q- R# J) J3 ?( q5 M( U, NBinomial(n, 1) ;二项式系数Binomial(n, 2) ;
; @1 g; b; n6 Z6 ^) C$ M0 \Binomial(n, 3) ;4 v! V* |% ]8 r. f$ C  U/ X
Binomial(n, 9) ;
1 N& E+ s$ t! f9 q$ b, `1 qBinomial(n, 10) ;5 ^2 M( g3 p9 I3 R
Binomial(n, 11) ;
* M' ~3 F1 {  K% B* c8 N# YMultinomial(n, [1,2,2,3,4]) ;x*y^2*z^2*t^3*k^4系数=12!/1!*2!*2!*3!*4!=831600! l8 u$ p/ W. N  C

6 s% j: w& A1 m* H4 wFibonacci(n);斐波数Fibonacci(n-1);2 \* L. @2 V8 l' q
Fibonacci(n+1);
; C* \' V' ?2 P. u' e0 e% t8 @GeneralizedFibonacciNumber(1, 1, n) ;斐波位数加数GeneralizedFibonacciNumber(2, 3, n) ;
0 G0 [/ Y' C6 H" p0 F, C+ XGeneralizedFibonacciNumber(0, 1, n) ;
7 [& T% a0 T4 i. \Catalan(n);卡特兰数=(2n)!/((n)!*(n+1)!))3 \$ ?4 p" F$ s8 D, B
k:=Factorial(24)/Factorial(12);k;m:=k/Factorial(13);m;# P/ G' z3 G2 _+ C
Catalan(1);/ e8 G- Z( q/ j3 O  c3 f7 a
Catalan(2);! k7 J# C& m& ?# ?% ~
Catalan(3);Catalan(4);
/ n0 \$ J, D/ ]- m6 x/ |$ A- hCatalan(12);
) Y/ O% P8 k7 g' K$ x2 ~/ E, V: Z. i. ]# o5 W% ?: k
Lucas(n);卢卡斯数
; ^! d" O& s6 r- o9 m12: u/ x1 F7 N9 {7 B2 M1 J( u
479001600' t: X8 N) s9 z3 {
8316007 Q$ R6 O* M  w
12+ d( ^! @; e4 m5 i) L
132# z: H" I' s. X* j! f, M
118801 f& I+ e, j3 @% c4 l0 S# x$ Q& `
4790016009 m3 N5 b( E! G2 V5 h
12
7 i9 z" P& Q, k+ @- n66
$ L" M! |/ p$ F9 d220  i7 @( H5 O" [1 V
220
! `* I0 _, b& T* G66, c9 B8 R; x% p: i. w' N! U2 j
12
) j* x! U, H$ b$ y, q4 [+ B5 ^2 `831600) {7 Y; k; f) o8 N. c
144
$ Q- j: k6 E  W. [89( Y( q1 ~( Z) z( D
233  g" u9 o' G1 W$ V
233/ o; A5 H6 |) x3 E1 ?' c) q  ]
610
" p$ h8 y- \  i. \/ S2 b1446 E3 {% r) v& j0 m2 j, c& }5 O
208012( n: Y% e# g, n1 F: q# g
2080123 U+ b. a7 ]. @, u) S
1
$ L& c' Z2 S) V" T2 W' O2
; l: L: |" N$ u5
+ O2 ]! k7 X3 |  @4 @: J; N14
8 V3 d, q. G+ _2080121 g6 J4 z1 O4 {2 C
322/ A9 e, F  F4 I; I. L* j5 i

5 L6 i( g6 G2 ]  ]0 _0 T1 c& Z( {# C  g) P. O2 H7 y
卡特兰数=(2n)!/((n)!*(n+1)!))
! p7 m! l+ [; w: f, PCn表示长度2n的dyck word的个数。Dyck word是一个有n个X和n个Y组成的字串,且所有的部分字串皆满足X的个数大于等于Y的个数。以下为长度为6的dyck words: 3 r# ^0 X+ }# P
**YYY XYXXYY XYXYXY XXYYXY XXYXYY
: M! j  w& F6 \5 a5 F/ u4 c将上例的X换成左括号,Y换成右括号,Cn表示所有包含n组括号的合法运算式的个数: " J: [8 Z! [- d/ M: g6 p
((())) ()(()) ()()() (())() (()())8 |6 O" v5 p9 O2 ^  `
Cn表示有n+1个叶子的二叉树的个数。
) y5 V8 j( o, q; F! |0 e& g: r$ s9 W% W" R/ v
Cn表示所有不同构的含n个分枝结点的满二叉树的个数。(一个有根二叉树是满的当且仅当每个结点都有两个子树或没有子树。)
7 X& }' C0 Q% i: ZCn表示通过连结顶点而将n + 2边的凸多边形分成三角形的方法个数。下图中为n = 4的情况:
6 ?/ o1 S- V7 i" T9 Y2 q. }9 C  m' \/ `$ o0 m1 N& L2 k* R: {
Cn表示对{1, ..., n}依序进出栈的置换个数。一个置换w是依序进出栈的当S(w) = (1, ..., n), 其中S(w)递归定义如下:令w = unv,其中n为w的最大元素,u和v为更短的数列;再令S(w) = S(u)S(v)n,其中S为所有含一个元素的数列的单位元。
% i8 P( \5 J9 s0 qCn表示集合{1, ..., n}的不交叉划分的个数. 那么, Cn 永远不大于第n项贝尔数. Cn也表示集合{1, ..., 2n}的不交叉划分的个数,其中每个段落的长度为2。综合这两个结论,可以用数学归纳法证明 that all of the free cumulants of degree more than 2 of the Wigner semicircle law are zero. This law is important in free probability theory and the theory of random matrices. 4 g5 @! a4 U; X" X. D- q, \/ a) X7 ^
Cn表示用n个长方形填充一个高度为n的阶梯状图形的方法个数。下图为 n = 4的情况:

8 D8 A6 e9 I# X1 P  I; v% V' D7 Y; i3 u; c
) G5 t- L. j) l5 q6 |! o
  \( g- f* I2 m  M
卢卡斯数是一个以数学家爱德华·卢卡斯命名的整数序列,他既研究了这个数列,也研究了有密切关系的斐波那契数(两个数列都是卢卡斯数列)。与斐波那契数一样,每一个卢卡斯数都定义为前两项之和,也就是说,它是一个斐波那契整数序列。两个相邻的卢卡斯数之比收敛于黄金分割比。' ~% n9 ^; z3 }( b2 I7 a1 E
5 E2 a* N3 a9 C
但是,最初两个卢卡斯数是L0 = 2和L1 = 1,而不是0和1。所以,卢卡斯数的性质与斐波那契数的性质有些不同
/ Q, h1 z! w# }9 ?: s+ u, b

; E$ q& d8 J! t% T) d* ~/ A
' W/ b3 r1 N- X$ p- l
+ H& r8 @0 {+ C7 a: \8 G& gn:=100;n;
# B/ m6 Y4 D0 S% z4 j, t% za:=Lucas(n);a;
+ L% q* h) Q& n+ t; r7 W; ^6 vb:=Fibonacci(n+1)+Fibonacci(n-1);b;
* h+ v$ \8 r# `Lucas(n+1)+Lucas(n-1);5*Fibonacci(n);
5 E( ~% X% s- o$ m' g* v5 Z1 v% N! u3 G7 Q0 G1 @3 }* [
100! W  k) H9 a. N5 n3 H2 P& P8 F+ J
792070839848372253127
0 A) W( L( H( r, x+ ~' \. p) p792070839848372253127
. S# z$ U7 ~: t. A5 {" l1771124240896309575375' B5 F+ f% r6 i4 k" t' d& V% }8 ^
1771124240896309575375

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12.JPG


作者: 孤寂冷逍遥    时间: 2012-1-12 17:02

作者: lilianjie    时间: 2012-1-12 18:44
本帖最后由 lilianjie 于 2012-1-12 18:44 编辑
' X' _* r$ x% }/ U# ^
& k2 R/ B8 r3 W& ?反费波那西数列反费波那西数列的递归公式如下:
% B" u1 B  C/ v) q7 q9 g2 X
, p* f5 T* V* R5 K: }( J& JGn + 2 = Gn − Gn + 1 . Q+ U3 s) m1 h
如果它以1,-1,之后的数是:1,-1,2,-3,5,-8, ...& E2 }1 q/ }* B$ h: U1 c5 h( r+ X
, Y) i7 |% Y+ W/ J* [6 b$ A* \$ P
即是F2n + 1 = G2n + 1,F2n = − G2n。
1 s7 a) Y, m# G& w9 ~5 t
0 {2 X/ V7 V7 Q' G* h. EBell(2);Bell(5);Bell(3);Bell(4);贝尔数StirlingFirst(4,1);第一Stirling数StirlingFirst(4,2);7 o- {, @6 r, s8 C2 _- F6 d* I
StirlingFirst(4,3);3 \% C7 c5 r: g6 }  z( T
StirlingSecond(4, 1);第二Stirling数StirlingSecond(4, 2);( k& C. L. `: ]- \& g3 V$ u7 |# j
StirlingSecond(4, 3);  U; _1 Q8 A) t/ s
23 i0 U8 S  r' r3 P+ {( o2 E  R- ?
52/ ]. p6 r, F7 M( a& k+ ^8 e
5) h. t/ F* O+ G4 y0 l7 u4 ?. s" X
15
* ?' z" ^8 P  c5 o-6* r) s' @# T; u# W, K
113 z5 ^) b( r7 w8 h- I: m! O
-6& P. W& N2 M  l4 w5 y# G& v5 x: p
1
$ v+ O" B7 s7 e74 X+ T/ c. J, n! t0 \: @
6
+ X$ [$ ], l  M7 z/ o
  l2 \5 V4 B% W6 r2 ?Bn是基数为n的集合的划分方法的数目。集合S的一个划分是定义为S的两两不相交的非空子集的族,它们的并是S。例如B3 = 5因为3个元素的集合{a, b, c}有5种不同的划分方法:$ a' r* D. G( p- O0 U
" _: p2 ]* q" Z. K8 P! |2 F
{{a}, {b}, {c}} / \  S$ p4 O8 [: W& j2 \8 `4 I( ~  f
{{a}, {b, c}}
! }( ?% `3 e$ \# S4 u{{b}, {a, c}} ) l$ {1 X0 I. s* T4 x% P$ c' J* M
{{c}, {a, b}}
( T* o0 R6 N; H- a+ P{{''a'', ''b'', ''c''}};
第一类Stirling数是有正负的,其绝对值是n个元素的项目分作k个环排列的方法数目用小写s3 p( C4 |- R- F: q
s(n,k)是递降阶乘多项式的系数
! m, r/ y, y0 b+ l% L4 A/ u有递归关系S(n,k) = S(n +1,k) + S(n ,k-1) -n*s(n.k)
# L1 T+ W- i( D- L( C: B1 g4 y1 O# b
换个较生活化的说法,就是有n个人分成k组,每组内再按特定顺序围圈的分组方法的数目。例如s(4,2):' e; ~/ v3 o1 Q& Q" S! [0 j% G
( w$ n1 s0 Z( c& M% O: M+ e% e
{A,B},{C,D} " v$ P9 {  D2 ?4 v/ Y: U9 U2 ]
{A,C},{B,D}
* e/ ]& R! ?; }' G; B{A,D},{B,C}
: n3 o/ N" N9 C{A},{B,C,D} 9 T: k0 B" P# O
{A},{B,D,C} , y) O9 p: A3 U4 N
{B},{A,C,D} - X3 \" W7 M4 v" K
{B},{A,D,C}
) |2 g6 b: \) K+ L# b" S5 H; f{C},{A,B,D}
$ z; e8 X# V4 X& q; i- w{C},{A,D,B}
2 c  `( }( Y9 m9 N: X{D},{A,B,C}
3 Z% Q$ y' J. k$ y& C3 `{D},{A,C,B}

2 O: t2 @, l- g" p, t0 ?: d8 ]第二类Stirling数是n个元素的集定义k个等价类的方法数目。用大写S0 G0 x. @- L# K3 a
给定S(n,n) = S(n,1) = 1,有递归关系S(n,k) = S(n − 1,k − 1) + kS(n − 1,k) 2 [- C! R+ F) P
S(n,n − 1) = C(n,2) = n(n − 1) / 2 ' d  T& z6 V- c4 ?; p- O
S(n,2) = 2n − 1 − 1
! R: E' O% q( I: D; ?
: x+ \. c! Z7 q+ P3 C2 J% W换个较生活化的说法,就是有n个人分成k组的分组方法的数目。例如有甲、乙、丙、丁四人,若所有人分成1组,只有所有人在同一组这个方法,因此S(4,1) = 1;若所有人分成4组,只可以人人独立一组,因此S(4,4) = 1;若分成2组,可以是甲乙一组、丙丁一组,或甲丙一组、乙丁一组,或甲丁一组、乙丙一组,或其中三人同一组另一人独立一组,即是:# M) G* |. x4 U1 j

( y- E  q+ x" Y# B& _{A,B},{C,D}
" q3 o* I7 @2 m, |2 U{A,C},{B,D} 4 P+ d. Y! w1 o0 a, q
{A,D},{B,C} 0 f1 i* {8 ]% d. A* X
{A},{B,C,D} 1 c* \6 C4 V7 Q7 i. l
{B},{A,C,D} + x8 U) Q9 t4 F( h: y' q% a
{C},{A,B,D}
; J( N/ [3 L3 O- t: S- S3 ^( |{D},{A,B,C}
3 N9 `! w& g9 x! M  @3 M5 Z- C2 R因此S(4,2) = 7。

作者: lilianjie1    时间: 2012-1-12 19:50
本帖最后由 lilianjie1 于 2012-1-12 20:06 编辑 1 N# k) a9 t8 }" {9 E2 G! w. p4 m) N

9 Z# O) z& T+ D% p1 s+ ~! }. Sn:=5;r:=3;
8 r8 O2 G1 Y2 [: |EulerianNumber(n, r) ;欧拉数HarmonicNumber(n) ;调和数列和BernoulliNumber(n) ;伯努利数有时会写成小写bn,以便与贝尔数分别开。BernoulliApproximation(n) ;
9 t, [% ~+ `6 k% t/ W/ c2 {BernoulliPolynomial(n) ;伯努利多项式
6 ?0 P0 s% ~5 w' {. _6 J3 Y% H8 u3 U# F$ `: b
26
8 h0 g8 v# B* z/ @/ V1 T5 N137/60
  _5 u3 h4 h$ U" m) |0
7 w8 Y  O, F3 s$ z9 `; [0.000000000000000000000000000000( r: z' q6 G; {- ~  c1 K8 s8 V+ l5 v
$.1^5 - 5/2*$.1^4 + 5/3*$.1^3 - 1/6*$.1

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22.JPG

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33.JPG


作者: lilianjie    时间: 2012-1-12 19:55
本帖最后由 lilianjie 于 2012-1-12 19:56 编辑 ( v  c) f2 ]" B4 T% I2 F
9 |0 o; @9 n: u9 p& D5 ]  ^

# d; _$ W/ H" r% J( D4 l+ K% Z7 V) P% }1 a1 |0 g! d
伯努利数可以用黎曼ζ函数表达为Bn = − nζ(1 − n),也就说明它们本质上是这函数在负整数的值。因此,可推测它们有深刻的算术性质,事实也的确如此,这是库默尔(Kummer)研究费马最后定理时发现的。
, X$ l5 M" ^) o% o/ {; m( g8 Q6 ?. C/ ^6 k8 ~7 F$ z( b
伯努利数的可整除性是与分圆域的理想类群有关。这关系由库默尔的一道定理和更强的埃尔贝朗-里贝定理(Herbrand-Ribet)描述。而这性质与实二次域的关系由安克尼-阿廷-乔拉猜想(Ankeny-Artin-Chowla)给出。伯努利数还和代数K理论有关8 N1 L1 A7 }4 m% U: u* N" g- Q

作者: lilianjie    时间: 2012-1-12 20:38
本帖最后由 lilianjie 于 2012-1-12 20:38 编辑 8 v; p% n4 {* ]5 t* L! W/ g. [$ H
" t' p  Z* h* K( A, ]2 {- L
拆分 。。。。强!$ S. w0 T% z5 }7 z

( a8 e9 \+ M5 F" ANumberOfPartitions(5);NumberOfPartitions(100)artitions(10) ;
  \& Q7 M+ {; ]1 B9 X- z" V- R+ J' t" C( B- R: l  G5 j' L6 d
7  g' T! P0 g1 G/ h5 v
190569292
# i' d) l# t/ g" D: J0 b! F$ b[
$ u- A9 b! Z8 y6 f# g2 I    [ 10 ],& ~* ]: X6 m( I' w0 S
    [ 9, 1 ],
. a* y, \% x7 k8 ^7 `% d    [ 8, 2 ],
* n1 x/ g. A* }6 g2 Y  S4 o) L    [ 8, 1, 1 ],
$ B% K$ K5 t# u* H1 Q    [ 7, 3 ],
8 \6 Y4 ~( L! ^5 G    [ 7, 2, 1 ],7 n" L5 Y3 p& C7 o, F/ |5 g
    [ 7, 1, 1, 1 ],, x  q  _. S# m
    [ 6, 4 ],
- K' s3 |0 K* |% W% M    [ 6, 3, 1 ],
7 v5 u. S; x$ C7 V1 l    [ 6, 2, 2 ],* s6 g6 H6 s. U9 Z- `
    [ 6, 2, 1, 1 ],
3 m, ^5 S  ?) v3 A    [ 6, 1, 1, 1, 1 ],
4 n0 d( \# ]9 q  e0 N+ R    [ 5, 5 ],$ I% T- q0 p& R5 B4 I  n$ o8 ^
    [ 5, 4, 1 ],3 a/ u- P( r  _3 M9 p2 K
    [ 5, 3, 2 ],
! F7 s9 N" Y* w+ d! e& m    [ 5, 3, 1, 1 ],
3 V' T( B+ i/ B    [ 5, 2, 2, 1 ],
4 T: {; X5 w. q9 ]+ f    [ 5, 2, 1, 1, 1 ],. Y" u, V# u1 t3 `2 k8 v; N
    [ 5, 1, 1, 1, 1, 1 ],
; y2 [. s% I! C  w0 L- |  M    [ 4, 4, 2 ],
+ Y2 ?, h2 ~7 {6 n" |  W0 {# K& }; Q; G    [ 4, 4, 1, 1 ],
0 i6 X  L7 N$ d    [ 4, 3, 3 ],
& Z/ N/ T6 K' U2 v    [ 4, 3, 2, 1 ],# g* p- l; L5 m& h- r) ?) H
    [ 4, 3, 1, 1, 1 ],
- N2 K8 j  t9 m. C+ W) _    [ 4, 2, 2, 2 ],8 D  v  r* I4 s/ @1 o. k! l
    [ 4, 2, 2, 1, 1 ],
* i  x$ i9 K. @& d# U* \3 ^1 t    [ 4, 2, 1, 1, 1, 1 ],
0 V! f0 C- a3 h; [- C: [$ O    [ 4, 1, 1, 1, 1, 1, 1 ],# D/ c' s; T8 T2 P1 [
    [ 3, 3, 3, 1 ],
9 q# M: j5 F4 L6 k- M4 [- e    [ 3, 3, 2, 2 ],
# G+ s6 B: o4 u6 h! b) ^1 R# {    [ 3, 3, 2, 1, 1 ],
1 N" f9 H6 V2 J8 v4 v$ s4 _2 @    [ 3, 3, 1, 1, 1, 1 ],/ h7 S0 A% n+ I1 u8 i
    [ 3, 2, 2, 2, 1 ],/ p4 S& H3 ?* w# L
    [ 3, 2, 2, 1, 1, 1 ],
* v, m% u2 |' L7 x    [ 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1 ],
2 \& L9 f% u' f9 B8 S6 X    [ 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 ],
; e# _4 v" Q, r0 O/ m8 S1 y    [ 2, 2, 2, 2, 2 ],8 i* N3 L$ e! Z! @7 y( A
    [ 2, 2, 2, 2, 1, 1 ],
' {* F, ?( V$ h" @" O    [ 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1 ],  `5 p: f% X7 w1 p# ]' H
    [ 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1 ],
3 F. U* H8 ~: S. Y; S8 M9 w& V    [ 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 ],; B, e7 c- u$ ]' B/ N8 l4 I$ a
    [ 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 ]
: J% ~+ t, A. E: ^! C]
作者: xxgzftj    时间: 2012-1-16 17:07





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