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这学期提前选修了研究生的课程:具体数学、人工智能前沿、NLP讨论班,就随便记记具体数学每一节课所学的东西吧。
第一节课讲的都是一些很简单的东西,这里就一带而过了。
汉诺塔问题
这是个老生常谈的问题了,n个盘子,3个柱子的汉诺塔问题,最少移动次数记为$T(n)$。
那么<!–swig1–>
边界条件为$T(0)=0$。
解出<!–swig3–>
验证可以采用数学归纳法,这里就不多说了。
直线分割平面问题
这也是个高中问题了,n条直线最多分割平面为几部分,记为$L(n)$。
那么<!–swig5–>
边界条件为$L(0)=1$。
解出<!–swig7–>
这题有个扩展,n个V型最多分割平面为几部分?
解决思路如下:
如上图所示,将V型补全(红色虚线部分),那么就转化为了$2n$条直线划分平面数,那么n个V型划分数只要减去$2n$就行了,所以答案为:
<!–swig10–>
约瑟夫环问题
这个问题暴力求解的话模拟就行了,复杂度是$O(n^2)$的,这里探索一种直接求解的方法。
分两种情况讨论:
当有$2n$个人时,踢掉$n$个人之后,情况如下图所示
观察对应关系可以得出
<!–swig14–>
同理,当有$2n+1$个人时,踢掉$n+1$个人之后,情况如下图所示
观察对应关系可以得出
<!–swig17–>
边界条件为
<!–swig18–>
这个递推式很难求解,但是枚举出前面几项可以发现,如果令$n=2^m+l$,其中$2^m$是小于等于$n$的最大2的幂,那么
<!–swig22–>
正确性可以通过数学归纳法求证。
第一节课就讲了这么多,约瑟夫环还有很多问题值得探讨,下节课继续。。。