贝尔数

✍ dations ◷ 2025-08-25 22:26:25 #整数数列

贝尔数以埃里克·坦普尔·贝尔命名,是组合数学中的一组整数数列,开首是(OEIS的(OEIS中的数列A000110)数列):

是基数为的集合的划分方法的数目。集合的一个划分是定义为的两两不相交的非空子集的族,它们的并是。例如3 = 5因为3个元素的集合{, , }有5种不同的划分方法:

0是1因为空集正好有1种划分方法。空集的每个成员都是非空集合(这是Vacuous truth,因为空集实际上没有成员),而它们的并是空集本身。所以空集是它的唯一划分。

贝尔数适合递推公式:

上述组合公式的证明:

可以这样来想, B n + 1 {\displaystyle B_{n+1}} 是任意质数,那么

每个贝尔数都是"第二类Stirling数"的和

Stirling数(, )是把基数为的集划分为正好个非空集的方法的数目。

把任一概率分布的次矩以首个累积量表示的多项式,其系数和正是第个贝尔数。这种数划分的方法不像用Stirling数那个方法粗糙。

贝尔数的指数母函数是

用以下方法建构一个三角矩阵(形式类似杨辉三角形):

结果如下:(OEIS:A011971)

每行首项是贝尔数。每行之和是第二类Stirling数。

这个三角形称为贝尔三角形、Aitken阵列或Peirce三角形(Bell triangle, Aitken's array, Peirce triangle)。

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