天才一秒记住【做客中文网】地址:https://www.zk01.net
这一数字为28,因为一般一个有n个元素的集合拥有2n个子集。
上面这一事实也可以直接推出,原因是一个n个元素集合的任意一个子集可以使用长度为n的二进制字符串来识别。
方法如下:我们考虑一个集合,比如{a1,a2,…,an},则一个长度为n的二进制字符串定义了它的一个子集,因为字符串中的每个1表示相应的元素ai存在于我们的子集中。
例如,假设n=4,字符串0111和0000分别代表{a2,a3,a4}和空集。
由于二进制字符串的每个位置都有两种取值选择,因此共有2n个这样的字符串,一个n元素集合便含有2n个子集。
卡特兰数
这种数有种最简单的图形表达,是用n段上斜线段和n段下斜线段能画出多少组不同的“山脉”
(见图3)。
每种不同的山脉构型都对应一组有意义的括号,因此将n对括号有意义地排列起来的方法个数,恰好是第n个卡特兰数。
例如,(())()和((()))是有意义的括号方法,但())(()不是:有意义是指从左向右数时,左括号的个数从不小于右括号的个数。
这对应于山脉始终位于地面上方这一自然条件。
比方说,图3中第一个和最后一个山脉的构型分别对应于()(())和()()()这两种括号排列。
第n个卡特兰数还代表将n+2边的正多边形被互不相交的对角线分成三角形的方法个数。
沿着这一思路,卡特兰数还有其他解读方法。
正如二项式系数,也有公式联系了卡特兰数和更小的卡特兰数,这使对它们的计算变得很简便。
斐波那契数列
恐怕没有第二个数列像斐波那契数列(Fibonace)那样使普罗大众着迷了,它是如下的数列:
1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,…
在起始的两个数之后,每个数都是其之前两数之和。
在这一点上,二项式系数与其有相似之处,因为那里每一项也是之前两数之和。
但是斐波那契数列的组成方式更简单:
fn=fn-1+fn-2
这里fn表示第n个斐波那契数,并且我们规定f1=f2=1。
我们将这种用先行项来定义当前项的公式叫作递归(re)或递推关系(recerelation)。
这一数列是从哪里来的呢?它最先是由比萨的莱昂纳多(LeonardoofPisa)——更有名的称呼是斐波那契——在他著名的兔子问题中引入的。
一只雌兔出生两个月后达到生育年龄,并在这之后的每个月生下一只雌兔。
那么每个月初雌兔的总数由斐波那契数列给出。
第一个和第二个月初当然只有一只兔子。
第三个月初雌兔生下一只雌兔,因而我们有2只雌兔。
到了下个月,它又生下一只,于是共有3只雌兔。
本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!