- •Часть 3. Комбинаторика
- •§1. Правило суммы.
- •§2.Правило произведения.
- •§3. Комбинаторные объекты.
- •Длина такой перестановки элементов с учётом вертикальных линий составляет
- •Число элементов Число вертикальных
- •Воспользуемся функцией
- •Значит, в данном случае вместо полинома
- •Это набор (1, 1, 1, 0, 0). Значит найденный набор является решением задачи.
- •Сервис, поиск решения
Это набор (1, 1, 1, 0, 0). Значит найденный набор является решением задачи.
Решение в EXCEL.
Сервис, поиск решения
У становить целевую функцию равную
Максимальное значение
Изменяя ячейки
Ограничения хi – двоичное
-
i
1
2
3
4
5
Сi
5
4
6
5
3
рi
2
2
1
2
1
pixi
xi
0
0
0
0
0
cixi
Задача о назначениях.
Предположим, что вычислительная сеть выделяет n специализированных ЭВМ. На вход сети поступают задачи. Известно, что наибольшая производительность конкретной сети ЭВМ достигается на определенном классе задач. Это выражается коэффициентом aij использования i –ой ЭВМ при решении j – ого класса задач. Найти оптимальное распределение задач по сети таким образом, что бы эффективность ее использования была наибольшей.
Линейные рекуррентные соотношения.
Рассмотрим последовательность un, n=1,2,…Будем говорить, что задано однородное линейное рекуррентное соотношение с постоянными коэффициентами порядка r, если для членов последовательности выполняется равенство
un+r=c1un+r-1+ c2un+r-2+ c1un+r-1+ …+crun, (1)
где с1, с2, …, сn-постоянные величины. Выражение позволяет вычислить очередной пласт последовательности по предыдущим r членам.
Задав точные значения последовательности u1,u2,…,ur-1 можно последовательно определить все члены последовательности. Существует метод решения рекуррентного отношения, т.е. нахождения un как функцию от n.
Для решения задачи достаточно найти производящую функцию последовательности un.Нам понадобится полинома
K(x)=1-c1x-c2x2-…-crxr и произведение u(x)K(x)=c(x).
Характеристикой полином является соотношение (1), которое можно разложить на множества
F(x)=xr-c1xr-1-c2xr-2-…-cr-1x-cr.
K(x)=xrF .
Задача. Найти члены последовательности un, удовлетворяющие рекуррентному соотношению:
Un+2=5un+1-6un, u0=u1=1.
Решение. K(x)=1-5x+6x2,
K(x)U(x)=C(x)
Выполним данное умножение:
( 1-5x+6x2)(u0+u1x+u2x2+…)=u0+(u1-5u0)x+ (u2-5u1+6u2)x2+…= u0+(u1-5u0)x = 1-4x.
Т.о.C(x)=1-4x.
Представим U(x) в виде суммы простых дробей.
Значения величин А и В находим методом неопределённых коэффициентов:
A(1-3x)+B(1-2x)=1-4x
A +B=1
-3A-2B=-4
A =1-B
(1-B)3+2B=4
A =1-B
3-3B+2B=4
A=2; B=-1.
Далее,
С другой стороны Поэтому, сравнивая коэффициенты при одинаковых степенях xn заключаем, что Un=2n+1-3n.
Числа Фибоначчи.
Числа называются числами Фибоначчи, если
f0=f1=1, fn=fn-1+fn-2, n≥2.
Их производящая функция имеет вид:
F(t)=1+t+2t2+3t3+5t4+8t5+13t6+…
Общая запись F(t):
F(t)=1+t+(f1+f0)t2+…+(fn-1+fn-2)tn+…
F(t)=(1-t-t2)-1.
Ещё F(t)=(1-at)(1-bt), где
a и b определяем из соотношения
a+b=1, ab=-1,
откуда .
Число Фибоначчи fk есть число способов расположения n знаков, n≥1, из которых каждый есть либо 0, либо 1, в последовательность не содержащую двух нулей подряд.