趣味的数学-枚举组合数学
【按】 以下是本人解答有关组合数学练习题后的一些心得。望内行人士不吝赐教,大力“攻击【attack]”。
== 一门学科/科学只有从定性分析阶段进入定量分析阶段,这门学科/科学才算是进入成熟的阶段。 定量分析,当然少不了号称“科学女王”的数学的“入侵”。
而数学这门古老的科学,也只有进入人们的日常生活,才能焕发出她美丽的青春。 组合数学【combinatorics】也是如此。
组合数学在资本主义发达的商业行为中得到大力的发展;又由于计算机科学的兴起,与计算机科学相互促进而获到了显著的进展和提高。
现时阶段,组合数学在基因分析、药物分子设计、药效检验等生物化学和医学领域有着广泛的应用,统计学和概率论领域缺少不了它。如今时髦的“大数据”和人工智能研究更是组合数学大显身手的地方。目前,社会科学领域也渐渐地出现了它的身影。
枚举组合数学【enumerative combinatorics】是组合数学中最古老的主要分支。顾名思义,它应用于事物的计数,例如计算事物的排列和组合的数量。
枚举组合数学的几个主要恒等式: --Pascal's rule:由著名法国数学家Blaise Pascal【1623-1662】提出,是枚举组合数学中的一个非常强有力的恒等式。其他许多恒等式都由它而来。 见: https://en.wikipedia.org/wiki/Pascal%27s_rule https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%95%E6%96%AF%E5%8D%A1%E6%B3%95%E5%89%87
--Zhu【朱世杰】-Vandermonde's identity。它原名Vandermonde's identity,被认为是由法国数学家Alexandre-Théophile Vandermonde【1735-1796】首先提出的。 但据英国科学史家李约瑟【Joseph Needham,1900-1995】发现,其实中国元代数学家朱世杰【1249-1314】早于13世纪研究“垛积法【高阶等差级数求和】”时就已经得出了类似的结果【尽管研究中国数学史的中国学者早就知道朱世杰的名字,但朱世杰在数学上的地位却没有得到应有的评价】。故现在的教科书上加上了朱世杰的名字。 见: https://en.wikipedia.org/wiki/Vandermonde%27s_identity
其他枚举组合数学的主要工具还有: --二项式系数的性质; --二项式系数“上限指标取负”的性质; --排列和组合的性质定理; --Erdos-Szekeres定理; 等等。
本人发现,写得最好的关于枚举组合数学的入门书,是被称为“软件工程师-码农的圣经”的前斯坦福大学退休教授Donald E. Knuth【1938-】写的The Art of Computer Programming第一卷的有关段落。
== 相关链接:
Combinatorics: https://en.wikipedia.org/wiki/Combinatorics
Enumerative combinatorics: https://en.wikipedia.org/wiki/Enumerative_combinatorics
|