Введение
Тип пермутации В комбинаторной математике, чередующаяся пермутация (или зигзаговая пермутация) множества {1, 2, 3, , n} - это пермутация (сочетание) этих чисел таким образом, что каждая запись попеременно больше или меньше предыдущей записи. Этот тип пермутации был впервые изучен Дезире Андре в 19 веке. Различные авторы используют термин чередующаяся пермутация несколько по-разному: некоторые требуют, чтобы вторая запись в чередующейся пермутации должна быть больше, чем первая (как в примерах выше), другие требуют, чтобы чередование было обращено вспять (так, что вторая запись меньше, чем первая, затем третья больше, чем вторая и так далее), в то время как другие называют оба типа именем чередующаяся пермутация. Определение числа An чередующихся пермутаций множества {1, , n} называется проблемой Андре. Числа An известны как числа Эйлера, цигзагообразные числа или числа вверх/вниз. Когда n - это четное число, то оно называется сектантным числом, а если n - нечетным, то оно называется тангентным числом. Эти последние названия пришли из изучения генерирующей функции для последовательности.
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.
Определения
Считается, что перестановка c1, , cn чередуется, если ее записи чередуются с подъемом и спусканием. Таким образом, каждая запись, кроме первой и последней, должна быть либо больше, либо меньше, чем обе ее соседние. Некоторые авторы используют термин "переменная" для обозначения только переменных "вверх-вниз", для которых c1 < c2 > c3 <, называя перемены "вниз-вверх", которые удовлетворяют c1 > c2 < c3 >, именем обратной переменной. Другие авторы переворачивают эту конвенцию или используют слово "переменная" для обозначения как переменных сверху вниз, так и сверху вверх. Существует простое соответствие один к одному между перестановками вниз вверх и вверх вниз: замена каждого входа ci на n + 1 ci переворачивает относительный порядок входов. По общепринятой традиции в любой схеме наименования уникальные перестановки длины 0 (перестановка пустого множества) и 1 (перестановка, состоящая из одной записи 1) считаются чередующимися.
Связанные последовательности
Нечетные индексированные цигзагообразные числа (то есть, тангенсные числа) тесно связаны с числами Бернулли. Отношение дается формулой для n > 0. Если Zn обозначает число пермутаций {1, , n}, которые либо вверх, либо вниз, либо вверх (или и то, и другое, для n < 2), то из приведенной выше пары следует, что Zn = 2An для n ≥ 2. Первые несколько значений Zn - 1, 1, 2, 4, 10, 32, 122, 544, 2770, 15872, 101042, Цифры Эйлера в зигзаге связаны с числами Энрингера, из которых можно вычислить цигзагообразные числа. Числа Энрингера могут быть определены рекурсивно следующим образом: n-е зигзаговое число равно числу Энрингера E ((n, n). Числа A2n с четными индексами называются сектантными числами или циг-числами: поскольку сектантная функция четная, а тангентная - нечетная, из теоремы Андре выше следует, что они являются числителями в ряду Маклаурина сек х. Первые несколько значений - 1, 1, 5, 61, 1385, 50521, числа секанта связаны с подписанными числами Эйлера (коэффициенты Тейлора гиперболического секанта) по формуле E2n = (-1) nA2n. (En = 0 когда n нечетное число.) Соответственно, числа A2n+1 с нечетными индексами называются тангенсными числами или загольными числами. Первые несколько значений 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, .