Функція fusc

Функція fusc - це цілочислова функція на множині натуральних чисел, яку Е. Дейкстра визначив так[1]:

Послідовність, яку генерує ця функція, має вигляд

1, 1, 2, 1, 3, 2, 3, 1, 4, 3, 5, 2, 5, 3, 4, …

Це діатомічна послідовність Штерна (послідовність A002487 з Онлайн енциклопедії послідовностей цілих чисел, OEIS). Функція пов'язана з послідовністю Калкіна — Вілфа, а саме -й член послідовності Калкіна — Вілфа дорівнює , а відповідність

є взаємно однозначною відповідністю між множиною натуральних чисел і множиною додатних раціональних чисел.

Властивості

Нехай і , тоді[1]:

  • якщо існує таке, що , то і взаємно прості;
  • якщо і взаємно прості, то існують , і такі, що .

Значення функції не зміниться, якщо в двійковому поданні аргументу інвертувати всі внутрішні цифри[2]. Наприклад, , оскільки 1910 = 100112 і 2910 = 111012.

Значення функції також не зміниться, якщо в двійковому поданні аргументу записати всі цифри в зворотному порядку[2]. Наприклад, , оскільки 1910 = 100112 і 2510 = 110012.

Значення парне тоді і тільки тоді, коли ділиться на 3[2].

Функція має властивості

Значення дорівнює кількості всіх непарних чисел Стірлінга другого роду вигляду , а дорівнює кількості всіх непарних біноміальних коефіцієнтів вигляду , де [3].

Обчислення

Крім рекурсивного обчислення функції за визначенням, існує простий ітеративний алгоритм[1]:

fusc(N):
  n, a, b = N, 1, 0
  поки n ≠ 0:
    якщо n парне:
      a, n = a + b, n / 2
    якщо n непарне:
      b, n = a + b, (n - 1) / 2
  fusc(N) = b

Примітки

  1. EWD 570: An exercise for Dr. R. M. Burstall.
  2. EWD 578: More about the function «fusc» (A sequel to EWD570).
  3. Carlitz, L. A problem in partitions related to the Stirling numbers // Bulletin of the American Mathematical Society.  1964. Т. 70, № 2 (15 серпня). С. 275—278.

Див. також

Посилання

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.