具体数学-第2课(成套方法求解递归式)

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今天主要讲了关于递推式和求和的一些方法,主要是成套方法。

约瑟夫环推广

上一节课说到,约瑟夫环问题的解是
<!–swig0–>
其中$n = {2^m} + l$
将$n$写成二进制可以发现,$f(n)$就是$n$的二进制循环左移1位。
现在做一下推广,求解如下递推式:
<!–swig5–>
可以设
<!–swig6–>
同样,令$n = {2^m} + l$
可以解出
<!–swig8–>
再从二进制角度理解一下,将递推式继续推广:
<!–swig9–>
可以得到解为
<!–swig10–>

递推式求和

求解如下递推式:
<!–swig11–>
用成套方法求解,设
<!–swig12–>
首先令${R_n} = 1$,可以得到$\alpha = 1,\beta = 0,\gamma = 0$,所以$A(n) = 1$。
再令${R_n} = n$,可以得到$\alpha = 0,\beta = 0,\gamma = 1$,所以$C(n) = n$。
最后令${R_n} = {n^2}$,可以得到$\alpha = 0,\beta = 2,\gamma = - 1$,所以$2B(n) - C(n) = {n^2}$,所以$B(n) = ({n^2} + n)/2$

再来一个更复杂的递推式:
<!–swig23–>
同样的方法,设
<!–swig24–>
首先令${R_n} = 1$,可以得到$\alpha = 1,\beta = 0,\gamma = -1$,所以$A(n) - C(n) = 1$。
再令${R_n} = n$,可以得到$\alpha = 0,\beta = -1,\gamma = 2$,所以$2C(n) - B(n) = n$。
这时候能不能令${R_n} = {n^2}$呢?答案是不能,因为如果${R_n} = {n^2}$,那么
<!–swig33–>显然不可能成立。
观察系数,可以令${R_n} = 2^n$,可以得到$\alpha = 1,\beta = 0,\gamma = 0$,所以$A(n) = 2^n$。
所以
<!–swig37–>


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