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序列与生成函数

TIP

本页总结了第七章和第八章的重点公式

某牛顿二项式定理的推论

1(1z)m=n=0(m+n1n)zn,|z|<1

立方数的拆分技巧

n3=6(n3)+6(n2)+(n1)

Catalan 数

Cn=1n+1(2nn)

Catalan 数递推关系

Cn=k=1nCk1Cnk

拟 Catalan 数

Cn=n!Cn1

乘法方案

固定顺序

gn=Cn1

任意顺序

hn=n!gn=Cn

组合数求和

k=0n(km)=(n+1m+1)

差分表序列通项

c0,c1,c2,,cp是第 0 条对角线,

hn=c0(n0)+c1(n1)++cp(np)

第二类 Stirling 数

  1. S(p,0)=0,p1
  2. S(p,p)=1,p0
  3. S(p,k)=kS(p1,k)+S(p1,k1)

第二类 Stirling 数的组合推理

由定理 8.2.5 知S(p,k)是把 p 个元素集合划分到 k 个不可区分的盒子且没有空盒子的划分个数。

可区分的盒子

S(p,k)=k!S(p,k)

Bell 数

第 p 行的第二类 Stirling 数求和

Bp=S(p,0)+S(p,1)++S(p,p)

排列数的新符号

[n]p=P(n,p)=n(n1)(n2)(n(p+1))

小 Schroder 数

s 生成函数

n=1snxn=14(1+xx26x+1)

s 递推关系

(n+2)sn+23(2n+1)sn+1+(n1)sn=0,s1=s2=1

大 Schroder 数

S 生成函数

k=0Rnxn=12x((x1)x26x+1)

S 递推关系

Rn=Rn1+k=1nRk1Rnk,R0=1

注意与 Catalan 数进行区分。

小 Schroder 数与大 Schroder 数的关系

Rn=2sn+1

泰勒展开

x26x+1=13x4x212x344x4+