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科拉科斯基序列


自描述序列,由单个和双个 1 和 2 的“块”组成,其中“块”是与前一个块中的数字(或数字对)不同的单个数字或数字对。要构造该序列,请从单个数字 1(第一个“块”)开始。这里,单个 1 表示长度为 1 的块跟在第一个块之后。因此,要求下一个块为 2,得到序列 12。

现在,2 表示下一个(第三个)块的长度为 2,因此追加 11 并获得序列 1211。我们添加了两个 1,因此第四个和第五个块的长度均为 1,得到 12112,然后得到 121121。由于添加了 21,我们得到 121121221。由于添加了 221,我们得到 12112122122112,依此类推,得到序列 1, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, ... (OEIS A006928)。迭代后的序列由 1, 12, 1211, 121121, 121121221, ... 给出,并且步骤 n=1, 2, ... 之后的序列长度由 1, 2, 4, 6, 9, 14, 22, ... 给出 (OEIS A042942)。

如果序列从 1, 2, 2 开始,并且从最后一个 2 开始执行上述过程,则会得到几乎相同的序列 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, ... (OEIS A000002)。 (它与 OEIS A006928 相同,只是第二个 2 被加倍了。)以这种形式呈现时,项 a(n) 给出了序列中第 n游程的长度。步骤 n=1, 2, ... 之后的长度为 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, ... (OEIS A001083),基本上比 OEIS A042942 少一。

Kolakoski sequence recurrence plot

上面说明了科拉科斯基序列的递归图

通过取 2->1, 1->0,并将结果解释为二进制分数而获得的常数

 0.110010110..._2=0.794507192...

(OEIS A118270) 有时被称为科拉科斯基常数 (Plouffe)。

KolakoskiSequence

关于 1 的数量是否“渐近地”等于 2 的数量的问题尚未解决,尽管上面的图(显示了 1 的比例作为数字数量的函数)当然与 1 和 2 均匀分布的情况一致。


另请参阅

游程

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Allouche, J.-P. 和 Shallit, J. 自动序列:理论、应用、推广。 英国剑桥:剑桥大学出版社,第 336-337 页,2003 年。Dekking, F. M. "关于自生成序列的结构。" 在1980-1981 年数论研讨会。于 1980-1981 学年期间在波尔多第一大学塔朗斯举行。 波尔多第一大学,数学与计算机科学系,数论实验室,塔朗斯,第 1-6 页,1981 年。Dekking, F. M. "科拉科斯基序列中的长程阶是什么?" 在1995 年 8 月 21 日至 9 月 1 日在加拿大安大略省滑铁卢举行的北约高级研究所会议记录(编辑:R. V. Moody)。荷兰多德雷赫特:克鲁维尔,第 115-125 页,1997 年。Keane, M. S. "遍历理论和有限类型子移位。" 在遍历理论、符号动力学和双曲空间(编辑:T. Bedford 和 M. Keane)。英国牛津:牛津大学出版社,第 35-70 页,1991 年。Kimberling, C. "整数序列和数组。" http://faculty.evansville.edu/ck6/integer/.Kimberling, C. "未解决的问题和奖励。" http://faculty.evansville.edu/ck6/integer/unsolved.html.Kolakoski, W. "问题 5304:自生成游程。" 美国数学月刊 72, 674, 1965.Kolakoski, W. "问题 5304。" 美国数学月刊 73, 681-682, 1966.Lagarias, J. C. "数论和动力系统。" 在数论的不可思议的有效性(编辑:S. A. Burr)。美国罗德岛州普罗维登斯:美国数学学会,第 35-72 页,1992 年。Paun, G. 和 Salomaa, A. "自读序列。" 美国数学月刊 103, 166-168, 1996.Plouffe, S. "科拉科斯基常数到 25000 位。" http://pi.lacim.uqam.ca/piDATA/Kolakoski.txt.Sellke. 荷兰统计学杂志 50, 222-223, 1996 年中的问题 324。Sloane, N. J. A. "整数序列在线百科全书" 中的序列 A000002/M0190, A001083, A006298/M0070, A042942A118270Vardi, I. Mathematica 中的计算娱乐。 美国加利福尼亚州红木城:艾迪生-韦斯利出版社,第 233 页,1991 年。

在 Wolfram|Alpha 中被引用

科拉科斯基序列

引用为

Eric W. Weisstein "科拉科斯基序列。" 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/KolakoskiSequence.html

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