Кіріспе
Пермутация түрі Комбинаторлық математикада {1, 2, 3, , n} жиынының ауыспалы пермутациясы (немесе зигзагтық пермутациясы) - бұл сандардың әр жазуы алдыңғы жазудан ауыспалы түрде үлкен немесе кіші болу үшін олардың алмасуы (жоспары). Пермутацияның бұл түрін алғаш рет Дезире Андре 19 ғасырда зерттеді. Әр түрлі авторлар ауыспалы пермутация терминін біршама әртүрлі қолданады: кейбіреулері ауыспалы пермутациядағы екінші жазу біріншісінен үлкен болуы керектігін талап етеді (жоғарыдағы мысалдағыдай), басқалары ауыспалы түрде ауысуды талап етеді (сондай екінші жазу біріншісінен кіші, содан кейін үшінші екіншісінен үлкен және т.б.), ал басқалары екі түрді де ауыспалы пермутация деп атайды. {1, , n} жиынының ауыспалы пермутацияларының саны An-ның анықталуы Андре проблемасы деп аталады. An сандары Эйлер сандары, зигзаг сандары немесе жоғары/төмен сандар деп аталады. Егер n - жұп сан болса, ол секант саны деп аталады, ал егер n - тақ сан болса, ол тангенс саны деп аталады. Соңғы атаулар тізбектің генерациялық функциясының зерттеуінен алынған.
In combinatorial mathematics, an alternating permutation (or zigzag permutation) of the set {1, 2, 3, , n} is a permutation (arrangement) of those numbers so that each entry is alternately greater or less than the preceding entry. For example, the five alternating permutations of {1, 2, 3, 4} are:
1, 3, 2, 4 because 1 < 3 > 2 < 4,
1, 4, 2, 3 because 1 < 4 > 2 < 3,
2, 3, 1, 4 because 2 < 3 > 1 < 4,
2, 4, 1, 3 because 2 < 4 > 1 < 3, and
3, 4, 1, 2 because 3 < 4 > 1 < 2. This type of permutation was first studied by Désiré André in the 19th century. Different authors use the term alternating permutation slightly differently: some require that the second entry in an alternating permutation should be larger than the first (as in the examples above), others require that the alternation should be reversed (so that the second entry is smaller than the first, then the third larger than the second, and so on), while others call both types by the name alternating permutation. The determination of the number An of alternating permutations of the set {1, , n} is called André's problem. The numbers An are known as Euler numbers, zigzag numbers, or up/down numbers. When n is even the number An is known as a secant number, while if n is odd it is known as a tangent number. These latter names come from the study of the generating function for the sequence.
Анықтамалар
c1, , cn пермутациясы, егер оның еншілері кезектесіп көтеріліп, төмендеп жатса, кезектесіп тұрады деп айтылады. Осылайша, бірінші және соңғыдан басқа әрбір жазу оның көршілерінің екеуінен де үлкен немесе кіші болуы керек. Кейбір авторлар "кезеңмен" деген терминді тек c1 < c2 > c3 < деген "жоғардан төменге" ауысуларға ғана сілтеме жасау үшін қолданады, c1 > c2 < c3 > қанағаттандыратын "төменнен жоғарыға" ауысуларды кері ауысу деп атайды. Басқа авторлар бұл конвенцияны кері айналдырады немесе жоғарыдан төменге және төменнен жоғарыға ауысуды білдіру үшін "арнайы" сөзін қолданады. Төменге жоғары және жоғарыға төмен пермутациялардың арасында бір-бір сәйкестік бар: әр жазбаны ci-ді n + 1 ci-мен ауыстыру жазбалардың салыстырмалы реттілігін кері қайтарады. Кез келген атау схемасында 0 ұзындығындағы бірегей пермутация (бос жиынның пермутациясы) және 1 (бір ғана 1-кестені құрайтын пермутация) кезектесіп қабылданады.
Қатынасты реті
Бөлшекті индекстелген зигзаг сандары (яғни, тангенс сандары) Бернулли сандарымен тығыз байланысты. Қатынас n > 0 үшін формуламен беріледі. Егер Zn {1, , n} -дің жоғары төмен немесе төмен жоғары (немесе екеуі де, n < 2) болатын пермутацияларының санын білдірсе, онда жоғарыда берілген жұптасудан Zn = 2An n ≥ 2 үшін шығады. Zn-ның алғашқы бірнеше мәндері 1, 1, 2, 4, 10, 32, 122, 544, 2770, 15872, 101042, Эйлер цикзак сандары Энрингер сандарына байланысты, цикзак сандарын содан есептеуге болады. Ентригерлік сандарды рекурсивті түрде келесідей анықтауға болады: n-ші зигзаг саны Энтригерлік санға тең E ((n, n). Тіпті индекстері бар A2n сандары секант сандары немесе зиг сандары деп аталады: секант функциясы жұп, ал тангенс тақ болғандықтан, жоғарыда Андре теоремасынан олар сек x Маклаурин тізбегіндегі санаушылар болып табылады. Алғашқы бірнеше мәндер - 1, 1, 5, 61, 1385, 50521, секант сандары қол қойылған Эйлер сандарына (гиперболалық секанттың Тейлор коэффициенттері) E2n = (-1) nA2n формуласымен байланысты. (En = 0 n тақ болса.) Соған сәйкес, A2n+1 саны тақ индекстері бар тангенс сандар немесе заг сандар деп аталады. Алғашқы сандар: 1, 2, 16, 272, 7936.
for n > 0. If Zn denotes the number of permutations of {1, , n} that are either up down or down up (or both, for n < 2) then it follows from the pairing given above that Zn = 2An for n ≥ 2. The first few values of Zn are 1, 1, 2, 4, 10, 32, 122, 544, 2770, 15872, 101042,
The Euler zigzag numbers are related to Entringer numbers, from which the zigzag numbers may be computed. The Entringer numbers can be defined recursively as follows:
The nth zigzag number is equal to the Entringer number E(n, n). The numbers A2n with even indices are called secant numbers or zig numbers: since the secant function is even and tangent is odd, it follows from André's theorem above that they are the numerators in the Maclaurin series of sec x. The first few values are 1, 1, 5, 61, 1385, 50521,
Secant numbers are related to the signed Euler numbers (Taylor coefficients of hyperbolic secant) by the formula E2n = (−1)nA2n. (En = 0 when n is odd.) Correspondingly, the numbers A2n+1 with odd indices are called tangent numbers or zag numbers. The first few values are 1, 2, 16, 272, 7936, .