定义
“Autosequence”是由保罗·柯茨,OEIS的贡献者,对于与其逆序列相同的序列{a(n)}二项式变换(请参见变换),最多为交替符号。这意味着有一些这样的话
适用于所有非负n。[另见Bernstein-Sloane(1995)中的“特征序列”。]
两种自动序列
如果该序列称为第一类自动序列,否则为第二类自动序列等价地,可以根据连续差分数组的对角线的性质来区分这两种自动序列。
第一类自动排序
当且仅当连续差分数组的主对角线项全部为零时,自动序列才属于第一类。
在这种情况下,第一行的第二个项与第一列的第二项相同。
例子
斐波那契(n)n>=0(Cf。A000045号)是第一类自动序列,其连续差异为:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, ...1, 0, 1, 1, 2, 3, 5, ...-1, 1, 0, 1, 1, 2, 3, ...2, -1, 1, 0, 1, 1, 2, ...-3, 2, -1, 1, 0, 1, 1, ...5,-3,2,-1,1,0,1。。。-8, 5, -3, 2, -1, 1, 0, ......
第二种自动排序
当且仅当连续差分数组的主对角线是第一上次对角线的两倍时,自动序列才属于第二类。
在这种情况下,与第一类自动序列不同,第一行的第二项和第一列的第二个项是相反的。
例子
卢卡斯(n)n>=0(参考。A000032号)是第二类自动序列,其连续差异为:
2, 1, 3, 4 7, 11, 18, ...-1, 2, 1, 3, 4, 7, 11, ...3, -1, 2, 1, 3, 4, 7, ...-4, 3, -1, 2, 1, 3, 4, ...7, -4, 3, -1, 2, 1, 3, ...-11, 7, 4, 3, -1, 2, 1, ...18, -11, 7, -4, 3, -1, 2, ......
第一类自动序列和第二类自动序列之间存在一对一的对应关系。
设“a”为第一类,则其第二类伴侣“b”由以下公式给出:
b(n)=2 a(n+1)-a(n)。
相反,“b”中的“a”由递归公式给出:
a(0)=0a(n)=(a(n-1)+b(n-1
即:
a(n)=1/2^n和{k=0..n-1}2^kb(k)。
再次考虑Fibonacci(n),可以看出它的第二种配偶是:
b(n)=2斐波那契(n+1)-斐波那奇(n)=Lucas(n)。
当然,1/2^n-sum_{k=0..n-1}2^k-Lucas(k)给出了斐波那契数。
自动序列对的示例
第一类<--->第二类
A000045号<--->A000032号
A001045号<--->A014551号
A015441号<--->A087451号
A057427号<--->A054977号
A113405号<--->242563英镑
A226158型<--->A230324型
A289207型<--->A199969型
Mathematica脚本
firstKindQ[T_List]:=
模块[{ta,tb},
tb=表[总和[(-1)^(n-k)*二项式[n,k]*部分[T,k+1],
{k,0,长度[T]-1}],{n,0,距离[T]-1-}];
ta=表[(-1)^(n+1)部分[T,n+1],{n,0,长度[T]-1}];
第一个[T]==0&&ta==tb];
secondKindQ[T_List]:=
模块[{ta,tb},
tb=表[总和[(-1)^(n-k)*二项式[n,k]*部分[T,k+1],
{k,0,长度[T]-1}],{n,0,距离[T]-1-}];
ta=表[(-1)^n部分[T,n+1],{n,0,长度[T]-1}];ta==tb];
toSecondKind[T_?firstKindQ]:=
表[2部分[T,n+1]-部分[T、n],{n,1,长度[T]-1}];
至第一类[T_?第二类Q]:=
表[1/2^n和[2^k部分[T,k+1],{k,0,n-1}],{n,0,长度[T]}];
autosequenceQ[T_List]:=哪个[
firstKindQ[T],Print[“第一种,它的第二种伴侣是”,toSecondKind[T]];没错,
secondKindQ[T],打印[“second kind,its first kind伴侣是”,toFirstKind[T]];没错,
True,打印[“非自动序列”];错误];
例子:
autosequenceQ[表[Fibonacci[n],{n,0,10}]]
第一类,第二类伴侣是{2,1,3,4,7,11,18,29,47,76}
注释和参考资料
- M.Bernstein和N.J.A.Sloane,整数的一些正则序列,线性算法。应用,226-228(1995),57-72;勘误表320(2000),210。