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具体数学 第2章 和式(2.1节-2.3节)
第2章 和式(SUMS);参考教材与书目;参考教材与书目;课程教学内容;课程教学内容;课程教学内容;本章教学内容;8;9;10;11;12;13;14;15;16;17;本章教学内容;19;20;2015/3/21;2015/3/21;令Rn=1,可得α=1,β=0,γ=0,从而A(n)=1;
令Rn=n,可得α=0,β=1,γ=0,从而B(n)=n;
令Rn=n2,可得α=0,β=-1,γ=2,从而2C(n)-B(n)=n2,即:C(n)=(B(n)+n2)/2
最终可得:;2015/3/21;2015/3/21;对于一般形式的递归方程 ,可采用类似方法,将其化成等比级数求和问题:
两边乘以求和因子sn可得
巧妙地选择此因子sn使得
接下来,记Sn = snanTn,则可得到递归式
因此
原递归式的解即为:;尚有未决问题:sn 到底是怎样的,才能使下式成立?
sn bn = sn-1 an-1
sn-1 bn-1 = sn-2 an-2
…
s2 b2 = s1a1
将以上等式连续相乘,可得
s1、s0的值仅受到s1b1=s0a0的约束,可为任意非零值。因此可略去s1,因而sn可取如下值或其任意倍数
避免被零除。当所有a和b非零时,求和因子法才能用。;快速排序方法是Hoare在1962年发明的。在实际应用中,快排是效率最高的简单排序算法。
假定待排序的n项记录的初始次序随机排列的,则快速排序所需的平均比较次数Cn满足递归式
消掉除法:两边同乘n。
消掉∑:用(n-1)代替n 。
;上下两个方程相减,可得
因此,递归式可化简为:
令an=n,bn=n +1和cn=2n,则求和因子sn为;可得解为
我们记调和数Hn为
此时得到了Cn的封闭形式解。也就是说,这里将“调和数”Hn视为“常见”的运算。
字母H代表“调和”(Harmonic)。Hn被称为调和数,其来历是:小提琴的琴弦产生的第k个泛音是由其1/k长(手指搭在弦上)的弦产生的基音。;在定义完Hn之后,对Cn中的求和部分做些变换,以便使用Hn来表达Cn :
因此Cn可以写成
对小数值n = 0, 1, 2,可检查其正确性。;本章教学内容;33;34;示例:对算术级数 求和
运用交换律,用n – k替代k,可得
运用结合律,将两个等式相加,得到
运用分配率,提取常数(2a + bn),可得
最终得到
;2015/3/21;2015/3/21;2015/3/21;2015/3/21;2015/3/21;2015/3/21;2015/3/21;2015/3/21;本章教学内容;45;46
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