
【计】 generated function; generation function
在数学和计算机科学领域,生成函数(Generating Function)是一种将序列编码为形式幂级数系数的工具,用于研究序列性质、求解递推关系或进行组合计数。以下是汉英词典角度的详细解释:
汉语定义
生成函数是将离散数列 ({a_n})(如 (a_0, a_1, a_2, ldots))映射为形式幂级数的函数,其系数对应序列的每一项。
英语对应:Generating Function (GF) encodes a sequence ({a_n}) into a formal power series (G(an; x) = sum{n=0}^{infty} a_n x^n).
数学表达
普通生成函数(Ordinary Generating Function, OGF)的标准形式为:
$$ G(x) = sum_{k=0}^{infty} ak x^k $$
指数生成函数(Exponential Generating Function, EGF)则为:
$$ E(x) = sum{k=0}^{infty} a_k frac{x^k}{k!} $$
序列分析
通过生成函数的代数运算(如加法、乘法、求导),可推导序列的递推关系、闭式解或渐进行为。
例:斐波那契数列的生成函数 (F(x) = frac{x}{1-x-x}),其级数展开系数即为序列值。
组合计数
在组合数学中,生成函数用于计算离散结构的可能配置数量。
例:若 (a_k) 表示大小为 (k) 的组合对象数,则 (G(x)) 的系数对应计数结果。
问题求解
生成函数可将复杂问题转化为幂级数运算,简化概率模型、整数分拆等问题的求解过程。
《组合数学》(Richard P. Stanley)
经典教材系统阐述生成函数在组合计数中的应用,包括有理生成函数与代数生成函数的分类。
剑桥大学出版社链接(需订阅访问)
Wolfram MathWorld
"Generating Function" 词条提供数学定义、分类及基础性质。
MIT OpenCourseWare
课程讲义《Applied Combinatorics》第4章详述生成函数与组合问题的关联。
类型 | 数学形式 | 典型应用场景 |
---|---|---|
普通生成函数 (OGF) | (G(x)=sum a_n x^n) | 组合计数、整数分拆 |
指数生成函数 (EGF) | (E(x)=sum a_n frac{x^n}{n!}) | 带标签结构的计数问题 |
狄利克雷生成函数 (DGF) | (D(s)=sum frac{a_n}{n^s}) | 数论中的乘性函数分析 |
注:因未搜索到可直接引用的在线汉英词典资源,本文定义部分综合了权威数学教材与学术平台内容。建议读者结合专业文献深化理解。
生成函数(Generating Function)在不同领域有不同含义,以下是两种常见解释:
生成函数是一种将数列编码为多项式系数的方法,通过研究其形式来揭示数列性质。主要类型包括:
普通生成函数(OGF)
形式为:
$$
G(an; x) = sum{n=0}^{infty} a_n x^n
$$
用于解决递推关系或组合计数问题。例如,斐波那契数列的生成函数可推导通项公式。
指数生成函数(EGF)
形式为:
$$
E(an; x) = sum{n=0}^{infty} a_n frac{x^n}{n!}
$$
适用于排列、组合等与阶乘相关的问题。
应用场景:
在计算机科学中(如Python),生成器函数(Generator Function)是一种特殊函数,通过 yield
关键字逐步生成值,而非一次性返回所有结果。
特点:
示例:
def fibonacci():
a, b = 0, 1
while True:
yield a
a, b = b, a + b
需根据上下文判断具体含义:
白人板鳃亚纲巴塞尔变换部分参照点电子声子相互作用第六因子芳香水钙斜长石共振散射喉气管镜检查喉硬结恢复谈判技术控制抗磨枢轴可重入程序拉罗延氏手术脸红偏头痛联接线分配架落羽松属氯乙胺内幕交易破裂负载热照明肉豆蔻样的税号陶醉感调查部门微观方法微量反应