令 为有限字母表
上的序列(所有条目均为
的元素)。定义序列的区块增长函数
为长度为
的可接受词的数量。例如,在序列
中,以下词是可接受的
长度 | 可接受词 |
1 | |
2 | |
3 | |
4 |
因此 ,
,
,
, 等等。注意
,因此区块增长函数始终是非递减的。这是因为任何长度为
的可接受词都可以向右扩展以产生长度为
的可接受词。此外,假设
对于某些
。那么每个长度为
的可接受词都扩展到唯一的长度为
的可接受词。
对于一个序列,其中长度为 的每个子字符串唯一确定序列中的下一个符号,长度为
的字符串只有有限多个,因此该过程最终必须循环,并且该序列必须最终是周期性的。这给我们带来了以下定理
1. 如果序列是最终周期性的,最小周期为 ,则
严格递增直到达到
,之后
保持不变。
2. 如果序列不是最终周期性的,则 严格递增,因此对于所有
,
。如果一个序列具有对于所有
,
的性质,那么它被称为具有最小区块增长,并且该序列被称为 Sturmian 序列。
区块增长也称为序列的增长函数或序列复杂度。