
【计】 group counting method
bevy; caboodle; clot; cluster; covey; flock; gang; group; horde; knot; swarm
throng; troop
【医】 group; herd
【计】 counting process
【经】 notation
群计数法(Group Counting Method)是组合数学与群论交叉领域中的一种计数技术,主要用于解决具有对称性结构的复杂排列组合问题。其核心思想是通过群作用(group action)将对称性转化为等价类划分,从而减少重复计算并提高效率。在汉英词典中,该术语可译为“Group Counting Method”或“Orbit-Stabilizer Counting Technique”。
群计数法基于群论中的轨道-稳定化子定理(Orbit-Stabilizer Theorem),公式表达为: $$ |G| = |text{Orb}(x)| cdot |text{Stab}(x)| $$ 其中,$|G|$表示群的大小,$|text{Orb}(x)|$为元素$x$在群作用下的轨道大小,$|text{Stab}(x)|$为稳定化子群的大小。这一公式为对称性结构中的等价类计数提供了数学基础。
该方法广泛应用于化学晶体结构分析、密码学中的置换网络设计,以及计算机科学中的图同构判定问题。例如,在化学中,通过群计数法可快速计算分子对称操作下的异构体数目。
以正四面体的涂色问题为例:若用3种颜色涂色,考虑旋转对称性后,实际不同的涂色方案可通过Burnside引理(群计数法的具体实现)计算为: $$ frac{1}{|G|} sum_{g in G} text{fix}(g) $$ 其中$|G|=12$(正四面体的对称群阶数),最终可得15种本质不同的涂色方式。
Pólya计数定理进一步推广了群计数法,引入生成函数对带权重的复杂结构进行计数,成为组合枚举问题的核心工具之一。相关理论在《Enumerative Combinatorics》(Stanley著)等权威著作中有系统阐述。
群计数法(或按群计数)是一种通过分组方式进行高效统计的方法,其核心在于将个体按特定标准分群后整体计数,而非逐一计算。以下是详细解释:
定义
群计数法指将大量数据按固定数量或特征划分为多个群体,以“群”为单位进行计数。例如,以5个为一群计数(如“正”字笔画统计),或按年龄、职业等特征分组统计。
与逐一计数的区别
传统计数是逐一点数(如数1、2、3...),而群计数通过分群简化流程,例如直接数“5、10、15...”。
基础数学教育
帮助儿童理解倍数关系,如通过5个一数、10个一数建立数感。
数据统计与分析
若需了解组合数学中的排列组合公式(如$A_n^m$),可参考其他数学资料。
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