序列可以具有许多有用的属性,也可以将序列分组到等价类中。
序列属性
此图表显示了一些常见(和一些不太常见)属性之间的关系。也就是说:
- 常量序列都有相同的术语。它们(通常)在逐点加法和乘法下是闭合的,但在Dirichlet卷积下不是。
- 最终常数序列是带有有限前缀的常数序列。一般来说,最后 foo公司序列为foo公司序列以及一些零个或多个项的有限前缀。
- 多项式
- 周期性序列重复一些有限的初始段。它们在逐点加法和乘法(用周期除以周期的lcm)下闭合,标量乘法是其中的一种特殊情况。它们在Dirichlet乘法下不是闭合的。
- 拟多项式是阶数m>0的序列,其中a(k)、a(m+k)、a(2m+k)。。。是每k的多项式。这些广义多项式(对于m=1)和周期序列(对于所有多项式都是常数)。它们在逐点加法和乘法(用周期除以阶的lcm)下闭合,标量乘法是其中的一种特殊情况。它们在Dirichlet卷积下不是闭合的。
- 可除性序列是那些带有a(n)a(mn)的。它们在逐点乘法(以及标量乘法)下闭合,但在逐点加法或Dirichlet卷积下均不闭合。
- 强可除序列[1]是指gcd(a(m),a(n))=a(gcd(m,n))。
- 沃德的财产C[2][3]由带有辅助序列v(n)的(可除性)序列所拥有,从而
- 刚性可除序列[4]是具有非零项的强可除序列,如果一个素数然后无论何时Bliss、Fulan、Lovett和Sommars[3]根据Ward的属性C给出另一个特征:是刚性可分序列当且仅当为所有人
- 超刚性可除序列[4]是具有非零项的强可分序列,使得如果素数然后无论何时当然,超刚性可除序列是刚性可除数列。Rice给出了一类多项式递归的例子,它们是超刚性可除序列。
- 几何序列是指连续项之间的比率为常数的序列;这些显然也是序列的例子,对于这些序列来说,连续项彼此相除,而这些序列又都是可除序列。
- 完全乘法序列是指a(mn)=a(m)a(n)的值;它们都是乘法序列(这要求只有当m和n是互质时关系才成立)和具有Ward性质C的可除序列。
- 强乘法序列是乘法序列,其中对于每个e>1,a(p^e)=a(p)。像完全乘法序列一样,这些序列具有Ward属性C。
- 线性递归关系是具有有理生成函数的序列。它们包括(最终)拟多项式、几何序列等。Zeilberger称之为C类-有限序列.
- D类-有限序列[5][6]由项数为多项式的递归定义。它们是C类-有限序列。据估计[7][8]OEIS中超过25%的序列是D类-有限的。这些序列也称为完整序列或P-递归序列。
- 多重性[9]序列是那些具有lcm(a(m),a(n))=a(lcm(m,n))的序列。
- 准乘法[10][11][12]序列是当m和n互素时,a(m)a(n)=a(mn)a(1)的序列。当a(1)=1时,这些序列是乘法的。
- 低倍数[10]序列是拟乘法序列的一种基于矩阵的扩展。任何可以表示为(拟)乘性序列的线性组合的序列都是次乘性的;据我所知,这种相反的暗示既没有被证实也没有被否定。
- 半乘法[13][12]是每个n个第个项形成一个拟乘法序列,其他项为0。
- 总的来说,Totient函数是指卷积完全乘法函数的Dirichlet逆。或者,这些是乘法函数是每个素数的几何级数第页因此,所有强乘法序列和完全乘法序列也是有向函数,所有整数有向函数都是可除序列。示例包括Euler的totient函数A000010号,Möbius函数A008683号,Dedekind psi功能A001615号,Jordan功能(A007434号,A059376号,A059377号,A059378号,A069091号等),以及模n可逆2X2矩阵的个数A000252号.
已知递归项和初始项的线性递归关系很容易自动生成:新项可以在时间上线性生成,任意项可以快速计算(使用O(1)预计算时间)。但是,完全乘法(因此也是乘法)序列和强可除性(因此也是可除性)序列,那些具有Ward性质C的序列,以及那些具有a(n)|a(n+1)的序列并不容易,一个明显的(?)充分条件是任意序列可以在其中编码。
其他属性
还有许多其他属性似乎值得编码,例如单调性、可加性、次/超可加性,甚至是“(有关最后一个属性的详细信息,请参阅下面的“序列之间的关系”。)
还有很好的闭包属性。例如,一些序列在乘法下是闭合的。相关的是基本序列的概念,它是由这样一个序列中的最小元素构成的,通过它可以从相关的闭包属性填充其他元素。例如,原始富足数A091191号是那些只有非富足除数的富足数。丰富的数字可以通过其闭包性质(与任意正整数相乘)从这个序列中重建。
某些组合属性会很好:
- 完整的序列
- 添加剂基础和他们的订单
- 最终完成的序列(有限的许多例外)-注意,这有时被称为“完成”[14]
- 子完全序列(sumset包含无限算术级数的序列)
此外,最好有序列可识别性的信息:A038772号是10-自动的,许多序列(素数,2^n-1等)是2-自动的,当用适当的基数表示时,基本上是规则的。类似地,当有结果显示特定序列是/不是上下文无关、上下文敏感或可判定/递归的时,这似乎值得一提。(OEIS中的几乎所有序列都应该至少是可递归枚举的。)
正在生成函数
递归关系是整数序列的基本构造块之一。有关OEIS中递归关系的当前列表,请参阅索引的重复部分。我还有一个OEIS中的二次多项式列表.
从生成函数的角度考虑这些属性通常更方便。例如,序列是周期的当且仅当其生成函数的分母除以某个分圆多项式;反过来,这可以由Bradford&Davenport的算法(或其他一些较新的算法)决定。如果分母是以最低项给出的,则分圆多项式的次数给出了周期,因此这就解决了#8和#9#3是简单地测试分母是否是(1-x)的幂,找到度和主导项并不困难。(其他项取决于偏移量,但前导项是不变的wrt偏移量变化。)#10涉及到求生成函数分母的根,但如果有几个最大绝对值的根,则需要做更多的工作。
序列之间的关系
用余有限等价对序列进行分类(用有限的Levenshtein距离; 这个有标准名称吗?)看起来很有价值。Freedman&Sember研究了集合的类似概念[15]谁称之为这样的集合渐近相等OEIS中的示例:
- A000027号,A001477号,A003995美元,A003997年,A003999号,A004434号,A008319号,A009005号,A009056号,A011760型,A020705号,A020710型,A020715年,A020719号,A020722号,A020723号,A020725号,A023443号,A023444号,A023445号,A023446号,A023447号,A023448号,A023449号,A023450型,A023451号,A023452号,A023453号,A023454号,A023455号,A023456号,A023457号,A025051号,A028253号,A028310号,A055495美元,A061094号,A065475型,A075567号,A078137号,A078907号,A087156美元,A097950号,A099135号,A099136号,A102815号,A107820号,A114637号,A123122号,A124867号,133043英镑,A143616号,A157319号,A160811型,A171463号,A171526号,A171891号,A171892号,A171893号,A171950型,A174724号,A178915号,A181440号,A190482号,A194768号,A194769号是某个点后的自然数
- A010727号,A035613型,A021040型,A186684号都7点了
- A000040型,A004139号,A006005年,A008578号,A045319号,A045344号,A046022号,A051948号,A065091号,A066050型,A078138美元,A083249号,A090417号,A108719号,A113029号,A116974号,A137922号,A140461号,A140475号,158611英镑,A160656号,A161346号,A161428号,A161839号,A162786号,A162788号,A162789号,A162790号,A162792号,A168546号,A171525号,A171577号,A173135号,A175787号,A182986号,A215848型包含所有足够大的素数(以及有限多的非素数)
- A000926号,A000769号,A001228号,A001272号,A002267号,A005848号, ... 在某一点之后不包含成员
开放性问题包括A062972号,A067126号,A193339号,A137669号,137670英镑,1958年,A138889号,A071621号,A157996号,A193461号,A085265号,A106317号,A063884号,A063904号,A085265美元,A090461号,A085267号,A102352号,A080693号,A130696号.
更广泛的分类将包括仅在相对密度为0的集合上存在差异的序列,例如添加A131645型到等价类A000040型。不同的分类(比第一种分类更宽,与第二种分类不可比较)除了有限的删除和添加外,还允许线性变换[A005843号] = [A005408号].
增长率
另一种分类方案将单调序列按其增长率多项式、指数、双指数等。当然还有更精细的梯度:二次、线性等。
递归关系表明许多与增长率(或其他特征)相关的等价类:
- 由某种递归定义的序列
- 线性递归关系定义的序列
- 多项式
- 具有给定前导项的多项式
- 给定次数的多项式
- 具有给定判别式的多项式
- 拟多项式(具有m的序列,使得a(m+k),a(2m+k),a(3m+k)。。。是任意k的多项式)
- 周期性序列
- 具有给定周期的周期序列
- 指数增长的线性递推关系
参考文献
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