諮詢關於無符號第一類斯特林數的恒等式證明思路, 有沒有好辦法可以證明?

時間 2021-06-08 06:14:40

1樓:時間拓荒者

考慮組合意義。

從n個球選出若干球組成k個環,同時用剩餘的球組成乙個可空環,而為了消除可空我們可以新增乙個編號為n+1的球進去,那麼就有右邊的式子。

我們從原來n個球中先組成m個環,然後從m個環裡選取k個環成為最終的環,其它的環按照順序組成乙個新的大環,這便是左邊的式子。

不難發現兩種方法是等價的。

2樓:izlyforever

我們先定義 r 個圈 和點 n + 1 的合圈:

我們每次選擇這 r 個圈中的最小值最小的圈,然後把最小值放在最後面,再連起來,再把 n + 1 加進去構成圈。

例如:合圈為 (5, 3, 2, 8, 9, 7, 4, 10, 6, 12)

再定義包含破圈:先將圈以編號最大的節點作為第乙個節點,然後踢掉,再找到編號最小的節點,然後將這之前出現的節點按照原有的順序構成乙個圈。

例如:圈 (3, 8, 1, 5, 2, 4, 6, 11, 7),先把它變成 (11, 7, 3, 8, 1, 5, 2, 4, 6)

然後就變成了圈(7, 3, 8, 1),(5,2), (4,6) 和節點 11

顯然可以證明這是乙個互逆的過程(建議自己 check 一下)

好了,對於每乙個 「n + 1 個物品變成 k + 1 個圈的方案」,看編號 n + 1 所在的圈,對那個圈進行破圈,就會等到乙個 「n 個物品變成 m 個圈的方案」( ),但是注意到這 m 個圈中有 k 從未跟節點 n + 1 有見不得人的勾當0.0。

反之,對於每乙個 「n 個物品變成 m 個圈的方案」,選擇 k 個圈不動,其它的圈跟節點 n + 1做合圈操作即可。

因此就有了你提到的公式:

其中 為第一類斯特林(Stirling)數

合圈,破圈這兩個名詞是我瞎想瞎取的

Hongzy:斯特林數入門

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