plik


ÿþDefinicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Rekurencje Magdalena LemaDska WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Definicje rekurencyjne Definicja rekurencyjna (indukcyjna): WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Definicje rekurencyjne Definicja rekurencyjna (indukcyjna): nieformalnie- taka definicja, która odwoBuje si do samej siebie- ale trzeba uwa|a, by odwoBanie byBo do instancji o mniejszej komplikacji; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Definicje rekurencyjne Definicja rekurencyjna (indukcyjna): nieformalnie- taka definicja, która odwoBuje si do samej siebie- ale trzeba uwa|a, by odwoBanie byBo do instancji o mniejszej komplikacji; zwykle chodzi o cig (a0, a1, . . . , an, . . .), dla którego przepis na element an wykorzystuje jakie[ poprzednie elementy an-1, an-2, . . . itp; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Definicje rekurencyjne Definicja rekurencyjna (indukcyjna): nieformalnie- taka definicja, która odwoBuje si do samej siebie- ale trzeba uwa|a, by odwoBanie byBo do instancji o mniejszej komplikacji; zwykle chodzi o cig (a0, a1, . . . , an, . . .), dla którego przepis na element an wykorzystuje jakie[ poprzednie elementy an-1, an-2, . . . itp; pocztkowy element (lub kilka pocztkowych) musz by zadane konkretnie (|eby byBo od czego zacz); WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Definicje rekurencyjne Definicja rekurencyjna (indukcyjna): nieformalnie- taka definicja, która odwoBuje si do samej siebie- ale trzeba uwa|a, by odwoBanie byBo do instancji o mniejszej komplikacji; zwykle chodzi o cig (a0, a1, . . . , an, . . .), dla którego przepis na element an wykorzystuje jakie[ poprzednie elementy an-1, an-2, . . . itp; pocztkowy element (lub kilka pocztkowych) musz by zadane konkretnie (|eby byBo od czego zacz); zwykle definicja rekurencyjna odwoBuje si do jednego lub kilku poprzednich elementów, ale mo|e te| odwoBywa si do wszystkich poprzednich. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBad Silnia liczby n (zapisywana jako n!) to iloczyn kolejnych liczb naturalnych od 1 do n, czyli n! = n(n - 1)(n - 2) . . . · 2 · 1. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBad Silnia liczby n (zapisywana jako n!) to iloczyn kolejnych liczb naturalnych od 1 do n, czyli n! = n(n - 1)(n - 2) . . . · 2 · 1. Przyjmuje si, |e 0! = 1. Oto warto[ci silni dla pocztkowych liczb naturalnych: 1! = 1, 2! = 2, 3! = 6, 4! = 24, 5! = 120, 6! = 720, 7! = 5040, 8! = 40320... WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBad Silnia liczby n (zapisywana jako n!) to iloczyn kolejnych liczb naturalnych od 1 do n, czyli n! = n(n - 1)(n - 2) . . . · 2 · 1. Przyjmuje si, |e 0! = 1. Oto warto[ci silni dla pocztkowych liczb naturalnych: 1! = 1, 2! = 2, 3! = 6, 4! = 24, 5! = 120, 6! = 720, 7! = 5040, 8! = 40320... Cig (0!, 1!, 2!, . . .), aby mógB by rozumiany precyzyjnie przez komputer, powinien by zadany rekurencyjnie jako: s0 = 1, sn = n · sn-1, n e" 1. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Modyfikacje silni WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Modyfikacje silni Jaki cig jest zdefiniowany przez maB modyfikacj definicji silni? s0 = 0, sn = n · sn-1, n e" 1? WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Modyfikacje silni Jaki cig jest zdefiniowany przez maB modyfikacj definicji silni? s0 = 0, sn = n · sn-1, n e" 1? Co definiuje nastpujce okre[lenie ? s0 = 1, sn = n · sn-2, n e" 2? WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Modyfikacje silni Jaki cig jest zdefiniowany przez maB modyfikacj definicji silni? s0 = 0, sn = n · sn-1, n e" 1? Co definiuje nastpujce okre[lenie ? s0 = 1, sn = n · sn-2, n e" 2? W ostatnim przypadku wida, |e poniewa| odwoBanie jest dwa wyrazy wstecz, to ju| wyliczenie pierwszego wyrazu s1 stale si niemo|liwe. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi U zarania czasu Bóg umie[ciB 64 zBote kr|ki na jednej z trzech diamentowych iglic tak, |e kr|ki wy|ej umieszczone miaBy mniejsze promienie. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi U zarania czasu Bóg umie[ciB 64 zBote kr|ki na jednej z trzech diamentowych iglic tak, |e kr|ki wy|ej umieszczone miaBy mniejsze promienie. Nastpnie Bóg poleciB mnichom przeBo|enie tych kr|ków na trzeci iglic (C ), ale tak, aby: WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi U zarania czasu Bóg umie[ciB 64 zBote kr|ki na jednej z trzech diamentowych iglic tak, |e kr|ki wy|ej umieszczone miaBy mniejsze promienie. Nastpnie Bóg poleciB mnichom przeBo|enie tych kr|ków na trzeci iglic (C ), ale tak, aby: w jednym ruchu przenosi tylko jeden kr|ek, WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi U zarania czasu Bóg umie[ciB 64 zBote kr|ki na jednej z trzech diamentowych iglic tak, |e kr|ki wy|ej umieszczone miaBy mniejsze promienie. Nastpnie Bóg poleciB mnichom przeBo|enie tych kr|ków na trzeci iglic (C ), ale tak, aby: w jednym ruchu przenosi tylko jeden kr|ek, kr|ek wikszy nie mo|e nigdy le|e  na kr|ku mniejszym, WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi U zarania czasu Bóg umie[ciB 64 zBote kr|ki na jednej z trzech diamentowych iglic tak, |e kr|ki wy|ej umieszczone miaBy mniejsze promienie. Nastpnie Bóg poleciB mnichom przeBo|enie tych kr|ków na trzeci iglic (C ), ale tak, aby: w jednym ruchu przenosi tylko jeden kr|ek, kr|ek wikszy nie mo|e nigdy le|e  na kr|ku mniejszym, mo|na posBugiwa si iglic B. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi U zarania czasu Bóg umie[ciB 64 zBote kr|ki na jednej z trzech diamentowych iglic tak, |e kr|ki wy|ej umieszczone miaBy mniejsze promienie. Nastpnie Bóg poleciB mnichom przeBo|enie tych kr|ków na trzeci iglic (C ), ale tak, aby: w jednym ruchu przenosi tylko jeden kr|ek, kr|ek wikszy nie mo|e nigdy le|e  na kr|ku mniejszym, mo|na posBugiwa si iglic B. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi- analiza Aby obliczy ilop[ potrzebnych do wykonania ruchów, przeanalizujmy najpierw maBe przypadki: Aatwo zauwa|y, |e dla jednego kr|ka potrzebny jest jeden ruch: A ’! C. Podobnie dla dwu kr|ków mo|emy postpi: A ’! B, A ’! C , B ’! C . WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi- analiza Aby obliczy ilop[ potrzebnych do wykonania ruchów, przeanalizujmy najpierw maBe przypadki: Aatwo zauwa|y, |e dla jednego kr|ka potrzebny jest jeden ruch: A ’! C. Podobnie dla dwu kr|ków mo|emy postpi: A ’! B, A ’! C , B ’! C . Przy trzech kr|kach postpujemy tak: WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi- analiza Aby obliczy ilop[ potrzebnych do wykonania ruchów, przeanalizujmy najpierw maBe przypadki: Aatwo zauwa|y, |e dla jednego kr|ka potrzebny jest jeden ruch: A ’! C. Podobnie dla dwu kr|ków mo|emy postpi: A ’! B, A ’! C , B ’! C . Przy trzech kr|kach postpujemy tak: najpierw przenosimy dwa górne kr|ki na iglic B posBugujc si iglic C : A ’! C, A ’! B, C ’! B WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi- analiza Aby obliczy ilop[ potrzebnych do wykonania ruchów, przeanalizujmy najpierw maBe przypadki: Aatwo zauwa|y, |e dla jednego kr|ka potrzebny jest jeden ruch: A ’! C. Podobnie dla dwu kr|ków mo|emy postpi: A ’! B, A ’! C , B ’! C . Przy trzech kr|kach postpujemy tak: najpierw przenosimy dwa górne kr|ki na iglic B posBugujc si iglic C : A ’! C, A ’! B, C ’! B przenosimy najwikszy kr|ek z A na C : A ’! C WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Wie|e Hanoi- analiza Aby obliczy ilop[ potrzebnych do wykonania ruchów, przeanalizujmy najpierw maBe przypadki: Aatwo zauwa|y, |e dla jednego kr|ka potrzebny jest jeden ruch: A ’! C. Podobnie dla dwu kr|ków mo|emy postpi: A ’! B, A ’! C , B ’! C . Przy trzech kr|kach postpujemy tak: najpierw przenosimy dwa górne kr|ki na iglic B posBugujc si iglic C : A ’! C, A ’! B, C ’! B przenosimy najwikszy kr|ek z A na C : A ’! C przenosimy kr|ki z B na C, posBugujc si iglic A: B ’! A, B ’! C , A ’! C, co pokazuje, |e potrzeba tu siedmiu ruchów. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? Oznaczmy przez Hn liczb ruchów potrzebnych do przeniesienia n kr|ków z jednej iglicy na drug. Wiemy ju|, |e H1 = 1, H2 = 3, H3 = 7. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? Oznaczmy przez Hn liczb ruchów potrzebnych do przeniesienia n kr|ków z jednej iglicy na drug. Wiemy ju|, |e H1 = 1, H2 = 3, H3 = 7. Aby przenie[ n kra|ków z A na C mo|emy uogólni sytuacj z trzema kr|kami. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? Oznaczmy przez Hn liczb ruchów potrzebnych do przeniesienia n kr|ków z jednej iglicy na drug. Wiemy ju|, |e H1 = 1, H2 = 3, H3 = 7. Aby przenie[ n kra|ków z A na C mo|emy uogólni sytuacj z trzema kr|kami. przenosimy n - 1 górnych kr|ków na iglic B, posBugujc si iglic C ; potrzeba na to Hn-1 ruchów WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? Oznaczmy przez Hn liczb ruchów potrzebnych do przeniesienia n kr|ków z jednej iglicy na drug. Wiemy ju|, |e H1 = 1, H2 = 3, H3 = 7. Aby przenie[ n kra|ków z A na C mo|emy uogólni sytuacj z trzema kr|kami. przenosimy n - 1 górnych kr|ków na iglic B, posBugujc si iglic C ; potrzeba na to Hn-1 ruchów przenosimy najwikszy kr|ek z A na C - to tylko jeden ruch WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? Oznaczmy przez Hn liczb ruchów potrzebnych do przeniesienia n kr|ków z jednej iglicy na drug. Wiemy ju|, |e H1 = 1, H2 = 3, H3 = 7. Aby przenie[ n kra|ków z A na C mo|emy uogólni sytuacj z trzema kr|kami. przenosimy n - 1 górnych kr|ków na iglic B, posBugujc si iglic C ; potrzeba na to Hn-1 ruchów przenosimy najwikszy kr|ek z A na C - to tylko jeden ruch przenosimy n - 1 kr|ków z B na C ; potrzeba na to Hn-1 ruchów WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Jak rozwiza to zadanie dla n kr|ków? Oznaczmy przez Hn liczb ruchów potrzebnych do przeniesienia n kr|ków z jednej iglicy na drug. Wiemy ju|, |e H1 = 1, H2 = 3, H3 = 7. Aby przenie[ n kra|ków z A na C mo|emy uogólni sytuacj z trzema kr|kami. przenosimy n - 1 górnych kr|ków na iglic B, posBugujc si iglic C ; potrzeba na to Hn-1 ruchów przenosimy najwikszy kr|ek z A na C - to tylko jeden ruch przenosimy n - 1 kr|ków z B na C ; potrzeba na to Hn-1 ruchów A zatem Hn = Hn-1 + 1 + Hn-1 = 2Hn-1 + 1. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Mamy wic równanie rekurencyjne: H1 = 1, Hn = 2 · Hn-1 + 1, n e" 2. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Mamy wic równanie rekurencyjne: H1 = 1, Hn = 2 · Hn-1 + 1, n e" 2. Mo|emy policzy kilka jego wyrazów: 1, 3, 7, 15, 31, 63, 127, . . . i rozpozna w nich cig potg dwójki zmniejszonych o jeden. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Mamy wic równanie rekurencyjne: H1 = 1, Hn = 2 · Hn-1 + 1, n e" 2. Mo|emy policzy kilka jego wyrazów: 1, 3, 7, 15, 31, 63, 127, . . . i rozpozna w nich cig potg dwójki zmniejszonych o jeden. Ale czy rzeczywi[cie Hn = 2n - 1? WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Mamy wic równanie rekurencyjne: H1 = 1, Hn = 2 · Hn-1 + 1, n e" 2. Mo|emy policzy kilka jego wyrazów: 1, 3, 7, 15, 31, 63, 127, . . . i rozpozna w nich cig potg dwójki zmniejszonych o jeden. Ale czy rzeczywi[cie Hn = 2n - 1? Aby upewni si, |e nasze odgadnicie byBo prawidBowe, sprawdzamy, |e 2Hn-1 + 1 = 2(2n-1 - 1) + 1 = 2n - 1 = Hn, co oznacza, |e cig 2n - 1 speBnia równanie rekurencyjne, którym zadany jest cig Hn. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Mamy wic równanie rekurencyjne: H1 = 1, Hn = 2 · Hn-1 + 1, n e" 2. Mo|emy policzy kilka jego wyrazów: 1, 3, 7, 15, 31, 63, 127, . . . i rozpozna w nich cig potg dwójki zmniejszonych o jeden. Ale czy rzeczywi[cie Hn = 2n - 1? Aby upewni si, |e nasze odgadnicie byBo prawidBowe, sprawdzamy, |e 2Hn-1 + 1 = 2(2n-1 - 1) + 1 = 2n - 1 = Hn, co oznacza, |e cig 2n - 1 speBnia równanie rekurencyjne, którym zadany jest cig Hn. A wic H64 = 264 - 1 H" 100000000000000000000, co przy przenoszeniu jednego kr|ka na sekund zajmnie ponad 3000000000000 lat. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Relacja rekurencji Liniowa, jednorodna relacja rekurencji za staBymi wspóBczynnikami jest to relacja postaci: an = c1an-1 + c2an-2 + . . . + ck an-k , gdzie c1, . . . , ck " R oraz ck = 0. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Relacja rekurencji Liniowa, jednorodna relacja rekurencji za staBymi wspóBczynnikami jest to relacja postaci: an = c1an-1 + c2an-2 + . . . + ck an-k , gdzie c1, . . . , ck " R oraz ck = 0. Relacja liniowa Liniowa oznacza, |e ka|de ai jest w potdze co najwy|ej pierwszej; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Relacja rekurencji Liniowa, jednorodna relacja rekurencji za staBymi wspóBczynnikami jest to relacja postaci: an = c1an-1 + c2an-2 + . . . + ck an-k , gdzie c1, . . . , ck " R oraz ck = 0. Relacja liniowa Liniowa oznacza, |e ka|de ai jest w potdze co najwy|ej pierwszej; Relacja jednorodna Jednorodna- |e ka|dy czBon po prawej stronie jest pomno|ony przez jakie[ ai ; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Relacja rekurencji Liniowa, jednorodna relacja rekurencji za staBymi wspóBczynnikami jest to relacja postaci: an = c1an-1 + c2an-2 + . . . + ck an-k , gdzie c1, . . . , ck " R oraz ck = 0. Relacja liniowa Liniowa oznacza, |e ka|de ai jest w potdze co najwy|ej pierwszej; Relacja jednorodna Jednorodna- |e ka|dy czBon po prawej stronie jest pomno|ony przez jakie[ ai ; Relacja o staBych wspóBczynnikach Wszystkie wspóBczynniki s staBe, czyli niezale|ne od n; poniewa| ak zale|y od k swoich poprzedników, wic rzdem relacji jest k. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBady sn = 2sn-1- relacja pierwszego rzdu; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBady sn = 2sn-1- relacja pierwszego rzdu; an = n · an-1- jest liniowa i pierwszego rzdu. Ale wspóBczynnik przy an-1 nie jest staBy; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBady sn = 2sn-1- relacja pierwszego rzdu; an = n · an-1- jest liniowa i pierwszego rzdu. Ale wspóBczynnik przy an-1 nie jest staBy; an = an-1 + (n - 1)- jest liniowa pierwszego rzdu o staBych wspóBczynnikach. Ale ze wzgldu na czBon n - 1 nie jest to relacja jednorodna; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBady sn = 2sn-1- relacja pierwszego rzdu; an = n · an-1- jest liniowa i pierwszego rzdu. Ale wspóBczynnik przy an-1 nie jest staBy; an = an-1 + (n - 1)- jest liniowa pierwszego rzdu o staBych wspóBczynnikach. Ale ze wzgldu na czBon n - 1 nie jest to relacja jednorodna; 2 an = an-1 + 3an-2- jest drugiego rzdu o staBych wspóBczynnikach. Ale nie jest liniowa; WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji PrzykBady sn = 2sn-1- relacja pierwszego rzdu; an = n · an-1- jest liniowa i pierwszego rzdu. Ale wspóBczynnik przy an-1 nie jest staBy; an = an-1 + (n - 1)- jest liniowa pierwszego rzdu o staBych wspóBczynnikach. Ale ze wzgldu na czBon n - 1 nie jest to relacja jednorodna; 2 an = an-1 + 3an-2- jest drugiego rzdu o staBych wspóBczynnikach. Ale nie jest liniowa; an = 2sn-1 - 3an-6- jest liniowa, jednorodna, szóstego rzdu, o staBych wspóBczynnikach. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e rozwizaniem równania an = 2an-1, gdzie a0 = 1 jest an = 2n, n e" 0. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e rozwizaniem równania an = 2an-1, gdzie a0 = 1 jest an = 2n, n e" 0. Ogólniej, rozwizaniem równania rekurencyjnego an = ³ · an-1, gdzie a0 = c jest an = c · ³n. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e rozwizaniem równania an = 2an-1, gdzie a0 = 1 jest an = 2n, n e" 0. Ogólniej, rozwizaniem równania rekurencyjnego an = ³ · an-1, gdzie a0 = c jest an = c · ³n. Rozwa|my teraz równanie postaci an = a · an-1 + b · an-2, gdzie a i b s niezerowymi staBymi. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e rozwizaniem równania an = 2an-1, gdzie a0 = 1 jest an = 2n, n e" 0. Ogólniej, rozwizaniem równania rekurencyjnego an = ³ · an-1, gdzie a0 = c jest an = c · ³n. Rozwa|my teraz równanie postaci an = a · an-1 + b · an-2, gdzie a i b s niezerowymi staBymi. Je[li to równanie posiada rozwizanie niezerowe postaci an = c · ³n, to c · ³n = a · c · ³n-1 + b · c · ³n-2. To daje ³2 = a · ³ + b, czyli ³ musi by rozwizaniem równania charakterystycznego ³2 - a · ³ - b = 0. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e rozwizaniem równania an = 2an-1, gdzie a0 = 1 jest an = 2n, n e" 0. Ogólniej, rozwizaniem równania rekurencyjnego an = ³ · an-1, gdzie a0 = c jest an = c · ³n. Rozwa|my teraz równanie postaci an = a · an-1 + b · an-2, gdzie a i b s niezerowymi staBymi. Je[li to równanie posiada rozwizanie niezerowe postaci an = c · ³n, to c · ³n = a · c · ³n-1 + b · c · ³n-2. To daje ³2 = a · ³ + b, czyli ³ musi by rozwizaniem równania charakterystycznego ³2 - a · ³ - b = 0. Twierdzenie Niech ³ i ´ bd ró|nymi rozwizaniami równania charakterystycznego, gdzie a, b " R i b = 0. Wtedy ka|de rozwizanie równania an = a · an-1 + b · an-2, gdzie a0 = c0 i a1 = c1 jest postaci an = A · ³n + B · ´n dla pewnych staBych A i B. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e twierdzenie nie mo|e by stosowane, je[li ³ = ´. Mo|na je jednak stosowa, gdy ³ i ´ s liczbami zespolonymi. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e twierdzenie nie mo|e by stosowane, je[li ³ = ´. Mo|na je jednak stosowa, gdy ³ i ´ s liczbami zespolonymi. Rozwizania ³n i ´n s to rozwizania podstawowe. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e twierdzenie nie mo|e by stosowane, je[li ³ = ´. Mo|na je jednak stosowa, gdy ³ i ´ s liczbami zespolonymi. Rozwizania ³n i ´n s to rozwizania podstawowe. Rozwizanie relacji rekurencji an = A · ³n + B · ´n jest kombinacj liniow rozwizaD podstawowych. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Zauwa|my, |e twierdzenie nie mo|e by stosowane, je[li ³ = ´. Mo|na je jednak stosowa, gdy ³ i ´ s liczbami zespolonymi. Rozwizania ³n i ´n s to rozwizania podstawowe. Rozwizanie relacji rekurencji an = A · ³n + B · ´n jest kombinacj liniow rozwizaD podstawowych. PrzykBad Rozwiza relacj rekurencji an = 5an-1 - 6an-2, gdzie a0 = 4, a1 = 7. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Funkcje tworzce Niech a1, a2, . . . , an bdzie cigiem liczb rzeczywistych. Funkcj tworzc dla cigu (an) nazywamy funkcj postaci: f (x) = a0 + a1x + a2x2 + . . . + anxn + . . . WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Funkcje tworzce Niech a1, a2, . . . , an bdzie cigiem liczb rzeczywistych. Funkcj tworzc dla cigu (an) nazywamy funkcj postaci: f (x) = a0 + a1x + a2x2 + . . . + anxn + . . . Funkcj tworzc, której bdziemy najcz[ciej u|ywa jest 1 = 1 + ax + a2x2 + . . . + anxn + . . . , 1-ax WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Funkcje tworzce Niech a1, a2, . . . , an bdzie cigiem liczb rzeczywistych. Funkcj tworzc dla cigu (an) nazywamy funkcj postaci: f (x) = a0 + a1x + a2x2 + . . . + anxn + . . . Funkcj tworzc, której bdziemy najcz[ciej u|ywa jest 1 = 1 + ax + a2x2 + . . . + anxn + . . . , 1-ax czyli 1 = 1 + x + x2 + . . . + xn + . . . 1 - x WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Dodawanie i mno|enie funkcji tworzcych " " Niech f (x) = anxn i g(x) = bnxn bd dwoma funkcjami tworzcymi. n=0 n=0 " " n Wtedy f (x) + g(x) = (an + bn)xn oraz f (x)g(x) = ( )(ai bn-i )xn. n=0 n=0 i=0 WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Dodawanie i mno|enie funkcji tworzcych " " Niech f (x) = anxn i g(x) = bnxn bd dwoma funkcjami tworzcymi. n=0 n=0 " " n Wtedy f (x) + g(x) = (an + bn)xn oraz f (x)g(x) = ( )(ai bn-i )xn. n=0 n=0 i=0 Funkcj tworzc, której bdziemy najcz[ciej u|ywa jest 1 = 1 + ax + a2x2 + . . . + anxn + . . . , 1-ax WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Dodawanie i mno|enie funkcji tworzcych " " Niech f (x) = anxn i g(x) = bnxn bd dwoma funkcjami tworzcymi. n=0 n=0 " " n Wtedy f (x) + g(x) = (an + bn)xn oraz f (x)g(x) = ( )(ai bn-i )xn. n=0 n=0 i=0 Funkcj tworzc, której bdziemy najcz[ciej u|ywa jest 1 = 1 + ax + a2x2 + . . . + anxn + . . . , 1-ax Aby rozwiza równanie rekurencyjne metod funkcji tworzcych, potrzebny jest rozkBad na uBamki proste, np. 6x + 1 1 2 = + . (2x - 1)(2x + 3) 2x - 1 2x + 3 WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl Definicje rekurencyjne Wie|e Hanoi Relacja rekurencji Dodawanie i mno|enie funkcji tworzcych " " Niech f (x) = anxn i g(x) = bnxn bd dwoma funkcjami tworzcymi. n=0 n=0 " " n Wtedy f (x) + g(x) = (an + bn)xn oraz f (x)g(x) = ( )(ai bn-i )xn. n=0 n=0 i=0 Funkcj tworzc, której bdziemy najcz[ciej u|ywa jest 1 = 1 + ax + a2x2 + . . . + anxn + . . . , 1-ax Aby rozwiza równanie rekurencyjne metod funkcji tworzcych, potrzebny jest rozkBad na uBamki proste, np. 6x + 1 1 2 = + . (2x - 1)(2x + 3) 2x - 1 2x + 3 PrzykBad Rozwiza relacj rekurencji an = 5an-1 - 6an-2, gdzie a0 = 4, a1 = 7. WykBad Magdalena LemaDska, magda@mif.pg.gda.pl

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
rekurencja
7 rekurencja
Cykl Hamiltona algorytm rekurencyjny
rekuren
W03 Indukcja i rekurencja
zliczanie rekurencyjne miniatura
Wyklad 12 rekurencja (1)
test zlozonosci rekurencji test zlozon
zliczanie rekurencyjne slajdy
Rekurencja
06 Rekurencja
Grafy i rekurencje
Rekurencja
36 Rekurencja

więcej podobnych podstron