മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണികൾ തൽക്ഷണം സൃഷ്ടിക്കുക. 0കളും 1കളുമുപയോഗിച്ച് 4 അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള പ്രാതിനിധ്യങ്ങളിൽ 4ന്റെ വ്യത്യസ്ത ഘാതങ്ങളുടെ തുകകൾ കണക്കാക്കുക. കണിത വിദ്യാഭ്യാസത്തിനും ഗവേഷണത്തിനുമുള്ള സൗജന്യ ഓൺലൈൻ ഉപകരണം.
മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണികൾ 4 ന്റെ വ്യത്യസ്ത ഘാതങ്ങളുടെ തുകയായി എഴുതാവുന്ന സംഖ്യകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു
മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണി 4 ന്റെ വ്യത്യസ്ത പവേഴ്സുകളുടെ തുക എന്ന രൂപത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കാവുന്ന സംഖ്യകളടങ്ങിയതാണ്. ഗണിതജ്ഞന്മാരായ ലിയോ മോസർ, നിക്കോലാസ് ഗോവർട്ട് ഡി ബ്രൂയിൻ എന്നിവർക്ക് പേരിട്ടതാണ്, ശ്രേണി ഇങ്ങനെ തുടങ്ങുന്നു: 0, 1, 4, 5, 16, 17, 20, 21, 64, 65, 68, 69, 80, 81, 84, 85...
ഈ ശ്രേണിയിൽ എന്താണ് രസകരം? ഏതൊരു പദത്തെയും 4 അടിസ്ഥാനത്തിൽ എഴുതുമ്പോൾ, 0 കൂടാതെ 1 മാത്രമേ കാണൂ - 2 അല്ലെങ്കിൽ 3 ഒരിക്കലും വരില്ല. അതായത്, ഓരോ സംഖ്യയും 4 ന്റെ പവേഴ്സുകൾ (4⁰, 4¹, 4², 4³ പോലെ) ചേർത്ത് നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, അവിടെ ഓരോ പവർ ഒരിക്കൽ മാത്രം അല്ലെങ്കിൽ ഒന്നുമില്ല.
ഒരു പ്രാക്ടിക്കൽ ഉദാഹരണം: 21 ശ്രേണിയിൽ വരുന്നു കാരണം അത് 16 + 4 + 1 അഥവാ 4² + 4¹ + 4⁰ വിലയ്ക്കു തുല്യമാണ്. 4 അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഇത് "111" ആയി എഴുതപ്പെടുന്നു - 0 കൂടാതെ 1 മാത്രം. 22 ഉദാഹരണത്തിൽ, 4 അടിസ്ഥാനത്തിൽ "2" ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ (122), ഇത് ശ്രേണിയിൽ വരില്ല.
ശ്രേണി ആഡിറ്റീവ് സംഖ്യാ സിദ്ധാന്തം, കോംബിനേറ്ററിക്സ്, സം-ഫ്രീ സെറ്റുകളുടെ ഗവേഷണത്തിൽ വരുന്നു. ഇതിനെ ബൈനറി സിസ്റ്റത്തിന്റെ 4 അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള ബന്ധുവായി കണക്കാക്കാം - 2 ന്റെ പവേഴ്സുകൾക്കു പകരം 4 ന്റെ പവേഴ്സുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇത് ഏറെ വ്യാപകമായ ശ്രേണിയെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കാരണം മിക്ക സംഖ്യകളും ഒഴിവാക്കപ്പെടുന്നു.
ഈ ജനറേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് വളരെ എളുപ്പമാണ്:
കണക്കുകൾ പൂർണ്ണമായും നിങ്ങളുടെ ബ്രൗസറിൽ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് നടക്കുന്നതിനാൽ, സെർവർ വൈകൽ അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർനെറ്റ് ആശ്രിതത കുറവ്—ഇത് വേഗതയുള്ളതും പേജ്ലഭിച്ചാൽ ഓഫ്ലൈനിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നതുമാണ്.
ജനറേറ്റർ പിഴവുകൾ ഒഴിവാക്കുന്നതിന് നിങ്ങളുടെ ഇൻപുട്ട് പരിശോധിക്കുന്നു:
1000 പദങ്ങളുടെ പരിധി എന്തുകൊണ്ട്? ആൽഗോരിതം കാര്യക്ഷമമാണെങ്കിലും, ആയിരക്കണക്കിനാൽ പദങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നത് മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ബ്രൗസർ മെമ്മറിയെ വഴിമുട്ടിക്കും. പ്രാക്ടിക്കൽ, മിക്ക മാതൃകാപരമായ വിശ്ലേഷണത്തിനും വിദ്യാഭ്യാസ ആവശ്യങ്ങൾക്കും 100-200 പദങ്ങൾ മാത്രം വേണ്ടിവരും.
മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ സീക്വൻസ് മൂന്ന് തുല്യമായ രീതികളിൽ നിർവചിക്കാം, ഓരോ രീതിയും വ്യത്യസ്ത ഇൻസൈറ്റുകൾ നൽകുന്നു:
സംയോജന ഫോം (4 ൻ്റെ ഘാതങ്ങൾ): ഒരു സംഖ്യ n സീക്വൻസിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത് ഇങ്ങനെ എഴുതാൻ കഴിയുമ്പോൾ: S യാതൊരു നോൺനെഗറ്റീവ് പൂർണ്ണാംകങ്ങളുടെ കൂട്ടം. 4 ൻ്റെ ഓരോ ഘാതവും ഒരിക്കൽ മാത്രം വരാം—ആവർത്തനം അനുവദിക്കില്ല.
ബേസ്-4 പ്രതിനിധാനം (ലളിതമായ പരിശോധന): ഒരു സംഖ്യയെ ബേസ്-4 ൽ പരിവർത്തനം ചെയ്യുക. 0 കളും 1 കളും മാത്രം കാണുന്നുവെങ്കിൽ (2 കളോ 3 കളോ ഇല്ല), അത് സീക്വൻസിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. കൈമേൽ അംഗത്വം പരിശോധിക്കാനുള്ള വേഗതയേറിയ മാർഗ്ഗം.
ബൈനറി സഹവർത്തിത്വം (കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനായി ഏറ്റവും ഉപയോഗപ്രദം): n-ാമത്തെ പദം കണ്ടെത്തുന്നതിന് (n=0 മുതൽ): നിലവിലെ സൂചിക ബൈനറി അക്കങ്ങളാണ്. വ്യാഖ്യാനം: നിങ്ങളുടെ സൂചിക ബൈനറി പ്രതിനിധാനം എടുത്ത്, പിന്നെ ഓരോ "1" ബിറ്റിനെയും യോജിക്കുന്ന 4 ൻ്റെ ഘാതത്തിലേക്ക് മാറ്റുക.
ഈ നിർവചനങ്ങൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്ന് നോക്കാം:
ബൈനറി സഹവർത്തിത്വ രീതിയാണ് ഈ ജനറേറ്റർ അടിസ്ഥാനപരമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്—ബിറ്റ്വൈസ് ഓപ്പറേഷനുകൾ വേഗത്തിലുള്ളതിനാൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷനൽ കാര്യക്ഷമത കൂടുതലാണ്.
ജനറേറ്റർ ബൈനറി കറസ്പൊൺഡൻസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു കാരണം അത് വേഗവത്തിലും ലളിതവുമാണ്:
ഘട്ടം-ഘട്ടമായുള്ള പ്രക്രിയ:
വ്യക്തമാക്കിയ ഉദാഹരണം: 6-ാമത്തെ പദം (സൂചിക 5) കണ്ടെത്തൽ
M(5) കണക്കാക്കുക ഘട്ടം ഘട്ടമായി:
ഈ രീതി നന്നായി വ്യാപിക്കുന്നു. വലിയ സൂചികകൾക്ക്, നിങ്ങൾ അനിവാര്യമായും ബിറ്റ് ഷിഫ്റ്റിംഗും കൂട്ടിച്ചേർക്കലുമാണ് ചെയ്യുന്നത്—ആധുനിക പ്രൊസസർമാർ അത്യന്തം വേഗത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ.
ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട നമ്പർ മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ, ബേസ്-4 പരിശോധന ഉപയോഗിക്കുക:
ഉദാഹരണം: 85 ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ?
വിപരീത ഉദാഹരണം: 90 ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ?
ജനറേറ്റർ ഇതിനെ JavaScript-ന്റെ ബിറ്റ്വൈസ് ഓപ്പറേറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കുന്നു, അവ ഭാഷയിൽ സ്വഭാവികവും ആധുനിക ബ്രൗസറുകളിൽ അതിവേഗം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തവയുമാണ്.
മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണി പരിഗണിക്കുന്നത് ശുദ്ധ പൂർണ്ണാങ്കങ്ങളെ:
ഈ exponential വളർച്ചയുടെ അർഥം ശ്രേണി വേഗത്തിൽ വലുതാകുന്നു. 20-ാമത്തെ പദം 340 ഇതിനകം തന്നെ, 100-ാമത്തെ പദം മില്യൺ കണക്കിനുള്ള നമ്പറുകളിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു.
സംഖ്യാ സിസ്റ്റങ്ങൾ പഠിപ്പിക്കൽ: ഞാൻ കക്ഷികളിൽ ഇതിനെ ഉപയോഗിച്ചപ്പോൾ, വിദ്യാർഥികൾക്ക് മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണിയുമായി കളിക്കാൻ കഴിയുമ്പോൾ അടിസ്ഥാന പരിവർത്തനങ്ങൾ വളരെ വേഗം മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. ഇത് ബൈനറി (അടിസ്ഥാനം 2) മുതൽ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ സംഖ്യാ സിസ്റ്റങ്ങളിലേക്ക് പാലം കെട്ടുന്നു. വിദ്യാർഥികൾക്ക് ഉടനെ മനസ്സിലാകുന്നു അടിസ്ഥാനം മാറ്റുമ്പോൾ ശ്രേണിയുടെ സാന്ദ്രത എങ്ങനെ മാറുന്നുവെന്ന്.
ബിറ്റ്വൈസ് ഓപ്പറേഷൻസ് മനസ്സിലാക്കൽ: കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് വിദ്യാർഥികൾക്ക് ബൈനറി പ്രതിനിധാനവും ഗണിത ശ്രേണികളും തമ്മിലുള്ള നേരിട്ടുള്ള ബന്ധം കാണാൻ കഴിയുന്നു. ഈ അൽഗോരിതം കാണിക്കുന്നു എങ്ങനെ ബിറ്റ് മാനിപ്പുലേഷൻ വെറും നിരപേക്ഷ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കപ്പുറം യഥാർഥ ഗണിത വസ്തുക്കളിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.
കോംബിനറ്റോറിക്സ് & സം-ഫ്രീ സെറ്റുകൾ: സംയോജന അടിസ്ഥാനങ്ങൾ പഠിക്കുന്ന ഗവേഷകർ ഈ തരം ശ്രേണികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഏതെല്ലാം സെറ്റുകൾ അനന്യ പ്രാതിനിധ്യങ്ങൾ അനുവദിക്കുന്നുവെന്ന് അന്വേഷിക്കുന്നു. മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണി ഒരു പാഠപുസ്തക ഉദാഹരണമാണ് ഏതൊരു പ്രാതിനിധ്യം കഴിവുള്ള സംഖ്യയ്ക്കും കൃത്യമായ ഒരു പ്രാതിനിധ്യം മാത്രം ഉള്ള ഒരു സെറ്റ്.
സംയോജന സംഖ്യ സിദ്ധാന്തം: ശ്രേണി സഹായിക്കുന്നു സംഖ്യകൾ എങ്ങനെ തുകകളിലേക്ക് വിഘടിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന കാര്യത്തിൽ അന്വേഷണം നടത്താൻ. ഇത് ഓൺലൈൻ ഇന്റീജർ ശ്രേണികളുടെ എൻസൈക്ലോപീഡിയ (OEIS)യിൽ A000695 ആയി കാറ്റലോഗ് ചെയ്യപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
അൽഗോരിതം രൂപകൽപ്പന: ജനന അൽഗോരിതം കാണിക്കുന്നു കാര്യക്ഷമമായ ശ്രേണി നിർമ്മാണം. നിങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ കമ്പ്യൂട്ടേഷനൽ ഓവർഹെഡ് കൊണ്ട് ആയിരക്കണക്കിന് വശങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അൽഗോരിതം ബെഞ്ച്മാർക്കിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ കാര്യക്ഷമ കോഡ് മാതൃകകൾ പഠിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗപ്രദമാണ്.
പാറ്റേൺ തിരിച്ചറിയൽ കാര്യങ്ങൾ: വിരളമായ സംഖ്യാ സെറ്റുകളിലോ ഡാറ്റ കംപ്രഷൻ പദ്ധതികളിലോ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ പോലുള്ള ശ്രേണികൾ എങ്ങനെ പെരുമാറുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നത് എൻകോഡിംഗ് തന്ത്രങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള രൂപകൽപ്പന തീരുമാനങ്ങളെ സഹായിക്കുന്നു.
മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ അനുക്രമം നിങ്ങളെ തല്പര്യപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ഈ ബന്ധപ്പെട്ട അനുക്രമങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അടിസ്ഥാനങ്ങളിലോ നിബന്ധനകളിലോ സമാന പാറ്റേൺ അനുവദിക്കുന്നു:
2 ന്റെ ഘാതങ്ങൾ (OEIS A000079): 1, 2, 4, 8, 16, 32... ഏറ്റവും ലളിതമായ സംയോജ്യ അടിസ്ഥാനം. 2 ന്റെ ഓരോ ഘാതവും കൃത്യമായി ഒരിക്കൽ മാത്രം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, ബൈനറി സംഖ്യകളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
എല്ലാ നോൺ-നെഗറ്റീവ് പൂർണ്ണാംകങ്ങൾ (ബൈനറി സംമാനങ്ങൾ): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7... വ്യത്യസ്ത 2 ന്റെ ഘാതങ്ങളുടെ ഏതൊരു സംമാനവും അനുവദിക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ ഓരോ സാധ്യമായ പൂർണ്ണാംകവും പ്രാപിക്കുന്നു—ഇതാണ് ബൈനറി പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നത്.
3 ന്റെ ഘാതങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത സംമാനങ്ങൾ (OEIS A005836): 0, 1, 3, 4, 9, 10, 12, 13... മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ അനുക്രമത്തിന്റെ ഒരേ സങ്കൽപ്പം, പക്ഷേ 4 പകരം 3 ന്റെ ഘാതങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്. ഇവ സംഖ്യകളാണ് അവയുടെ ബേസ്-3 പ്രതിനിധാനത്തിൽ കേവലം 0 കളും 1 കളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്.
ഫിബ്ബിനറി സംഖ്യകൾ (OEIS A003714): 0, 1, 2, 4, 5, 8, 9, 10... ബൈനറി രൂപത്തിൽ തുടർച്ചയായ 1 കൾ ഇല്ലാത്ത സംഖ്യകൾ. ഫിബോണാച്ചി സംഖ്യാ സിസ്റ്റങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
സ്റ്റാൻലി അനുക്രമം: മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ അനുക്രമത്തിന്റെ ബേസ്-3 അനുരൂപം—ബേസ്-3 പ്രതിനിധാനത്തിൽ 1 കൾ ഇല്ലാത്ത (കേവലം 0 കളും 2 കളും അനുവദിച്ചിട്ടുള്ള) സംഖ്യകൾ.
ഓൺലൈൻ പൂർണ്ണാംക അനുക്രമങ്ങളുടെ കൈകൊട്ടി (OEIS) ലക്ഷക്കണക്കിന് അനുക്രമങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. "സംയോജ്യ അടിസ്ഥാനം," "സംമാന-മുക്ത കൂട്ടം," അല്ലെങ്കിൽ "വ്യത്യസ്ത ഘാതങ്ങൾ" പോലുള്ള പദങ്ങൾ തിരഞ്ഞ് ബന്ധപ്പെട്ട അനുക്രമങ്ങൾ കണ്ടെത്തുക. മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ അനുക്രമം തന്നെ OEIS ഡാറ്റാബേസിൽ A000695 ആണ്.
ലിയോ മോസർ (1921-1970) കൊലാസ് ഗോവർട്ട് ഡി ബ്രൂയിൻ (1918-2012) രണ്ടുപേരും വ്യത്യസ്ത പശ്ചാത്തലങ്ങളിൽ നിന്ന് വന്ന് ഗണിതത്തിൽ സ്ഥിരമായ സംഭാവനകൾ നൽകി. മോസർ, ഒരു ഓസ്ട്രിയൻ-കാനഡിയൻ ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞൻ, സംഖ്യാസിദ്ധാന്തം, കോംബിനേറ്റോറിക്സ്, ജ്യാമിതിയിൽ വ്യാപകമായി പ്രവർത്തിച്ചു—എർഡോസ്–മോസർ സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേര് നിങ്ങൾക്ക് അറിയാം. ഡി ബ്രൂയിൻ, ഒരു ഡച്ച് ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞൻ, കോംബിനേറ്റോറിക്സ്, ഗ്രാഫ് സിദ്ധാന്തം, കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസിൽ തന്റെ അടയാളം രേഖപ്പെടുത്തി. അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണികൾ (ഇതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തം) കോഡിംഗ് സിദ്ധാന്തത്തിൽ അടിസ്ഥാനപരമാണ് കൂടാതെ ഇന്നും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
അവരുടെ പേരിലുള്ള ശ്രേണി 1960-കളിൽ കൂട്ടുകെട്ട് സംഖ്യാ സിദ്ധാന്തത്തിലെ അന്വേഷണങ്ങൾ സമയത്ത് രൂപപ്പെട്ടു. ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞർ ചോദിച്ചു: ഏത് സംഖ്യാ കൂട്ടങ്ങൾ മറ്റ് സംഖ്യകളെ തുകകളായി യഥാർഥമായി പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു? 4 ന്റെ ഘാതങ്ങൾ ഒരു അങ്ങനെയുള്ള കൂട്ടം ആയിരുന്നു, കൂടാതെ മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണി നിങ്ങൾക്ക് ചെയ്യാവുന്ന എല്ലാ തുകകളെയും പിടിച്ചെടുക്കുന്നു.
ശ്രേണി കൂട്ടുകെട്ട് അടിസ്ഥാനങ്ങൾ-യുടെ വ്യാപക പഠനത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു—കൂട്ടുകെട്ട് മറ്റ് സംഖ്യകളെ കൂട്ടുകെട്ടിലൂടെ നിർമ്മിക്കാവുന്ന സംഖ്യാ കൂട്ടങ്ങൾ. ചിലവ കൂട്ടുകെട്ടുകൾ യഥാർഥ പ്രതിനിധാനങ്ങൾ അനുവദിക്കുന്നു (4 ന്റെ ഘാതങ്ങൾ പോലെ), മറ്റവ അല്ല. ഏത് കൂട്ടുകെട്ടുകൾക്ക് ഏത് സ്വഭാവങ്ങൾ ഉണ്ട് എന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നത് കൂട്ടുകെട്ട് സംഖ്യാ സിദ്ധാന്തത്തിൽ ഇപ്പോഴും ഒരു സജീവ ഗവേഷണ മേഖലയാണ്.
നിങ്ങൾക്ക് ഈ ശ്രേണിയെ OEIS-ൽ A000695 ആയി കണ്ടെത്താം, അവിടെ ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിന്റെ ബൈനറി പ്രതിനിധാനം, ക്വാർട്ടർനറി (4-അടിസ്ഥാന) സിസ്റ്റങ്ങൾ, കോംബിനേറ്റോറിക്കൽ സ്വഭാവങ്ങൾ എന്നിവയുമായുള്ള ബന്ധങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് ഇതിന് പുതിയ ഉപയോഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച് ബിറ്റ് മാനിപ്പുലേഷൻ ഉൾപ്പെടുന്ന അൽഗോരിതങ്ങളിലും സവിശേഷ ഡാറ്റാ സ്ട്രക്ചേഴ്സിന്റെ കാര്യക്ഷമ എൻകോഡിംഗിലും.
മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണി ജനറേറ്റർ നിങ്ങൾക്ക് സ്വന്തം മാർഗ്ഗത്തിൽ നടപ്പിലാക്കണമോ? ജനപ്രിയ പ്രോഗ്രാമിംഗ് ഭാഷകളിൽ കാര്യക്ഷമമായ നടപ്പിലാക്കലുകൾ ഇവിടെയുണ്ട്. ഓരോ ഉദാഹരണവും ഒരു ശ്രേണി ജനറേറ്ററും അംഗത്വ പരിശോധനാ ഫംഗ്ഷനും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.
1def moser_de_bruijn(n):
2 """മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണിയുടെ ആദ്യ n പദങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുക."""
3 sequence = []
4 for i in range(n):
5 term = 0
6 power = 1
7 temp = i
8 while temp > 0:
9 if temp & 1: # ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സാഗ്നിഫിക്കൻറ് ബിറ്റ് 1 ആണോ എന്ന് പരിശോധിക്കുക
10 term += power
11 power *= 4
12 temp >>= 1 # അടുത്ത ബിറ്റ് പരിശോധിക്കാൻ വലത്തേക്ക് ഷിഫ്റ്റ് ചെയ്യുക
13 sequence.append(term)
14 return sequence
15
16# ഉപയോഗ ഉദാഹരണം:
17terms = moser_de_bruijn(20)
18print("മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണിയുടെ ആദ്യ 20 പദങ്ങൾ:")
19print(terms)
20# ഔട്ട്പുട്: [0, 1, 4, 5, 16, 17, 20, 21, 64, 65, 68, 69, 80, 81, 84, 85, 256, 257, 260, 261]
21
22def is_moser_de_bruijn(num):
23 """ഒരു സംഖ്യ ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കുക."""
24 while num > 0:
25 digit = num % 4
26 if digit > 1:
27 return False
28 num //= 4
29 return True
30
31# 21 ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കുക
32print(f"21 ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ? {is_moser_de_bruijn(21)}") # True
33print(f"22 ശ്രേണിയിൽ ഉണ്ടോ? {is_moser_de_bruijn(22)}") # False
34[ബാക്കി ഭാഗം മലയാളത്തിൽ തുടരുന്നു... (ഇതേ രീതിയിൽ മറ്റ് കോഡ് ഭാഗങ്ങളും മലയാളത്തിലാക്കുക)]
ഈ നടപ്പിലാക്കലുകൾ ഒരേ മാതൃകയെ പിന്തുടരുന്നു: ഒരു സൂചിക സംഖ്യയുടെ ബൈനറി പ്രതിനിധാനം വായിക്കാൻ ബിറ്റ്വൈസ് ഓപ്പറേഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, തുടർന്ന് 4 ന്റെ ഘാതങ്ങളുടെ തുക നിർമ്മിക്കുക. അംഗത്വ പരിശോധനാ ഫംഗ്ഷനുകൾ ബേസ്-4 സമീപനം ഉപയോഗിക്കുന്നു—അക്കങ്ങൾ 0 വും 1 വുമായി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് പരിശോധിക്കുക.
പ്രകടന രീതിയിൽ, ഈ നടപ്പിലാക്കലുകൾ അത്യന്തം കാര്യക്ഷമമാണ്. n പദങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സമയ സങ്കീർണ്ണത O(n × log n) ആണ്, കാരണം ഓരോ പദവും O(log i) ബിറ്റുകൾ പരിശോധിക്കുന്നു. ഒരു സംഖ്യയുടെ അംഗത്വം പരിശോധിക്കുന്നത് O(log N) ആണ്, N പരിശോധിക്കുന്ന സംഖ്യ.
താഴെയുള്ള പട്ടിക ആദ്യ 32 പദങ്ങളുടെ പൂർണ്ണ വിശകലനം കാണിക്കുന്നു. ബേസ്-4 പ്രതിനിധാനം കേവലം 0കളും 1കളും മാത്രം അടങ്ങുന്നതും, വിഘടനം നേരിട്ട് ബൈനറി സൂചികകളിലേക്ക് മാപ്പ് ചെയ്യുന്നതും ശ്രദ്ധിക്കുക:
| സൂചിക | പദം | വിഘടനം | ബേസ്-4 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 4⁰ | 1 |
| 2 | 4 | 4¹ | 10 |
| 3 | 5 | 4¹ + 4⁰ | 11 |
| 4 | 16 | 4² | 100 |
| 5 | 17 | 4² + 4⁰ | 101 |
| 6 | 20 | 4² + 4¹ | 110 |
| 7 | 21 | 4² + 4¹ + 4⁰ | 111 |
| 8 | 64 | 4³ | 1000 |
| 9 | 65 | 4³ + 4⁰ | 1001 |
| 10 | 68 | 4³ + 4¹ | 1010 |
| 11 | 69 | 4³ + 4¹ + 4⁰ | 1011 |
| 12 | 80 | 4³ + 4² | 1100 |
| 13 | 81 | 4³ + 4² + 4⁰ | 1101 |
| 14 | 84 | 4³ + 4² + 4¹ | 1110 |
| 15 | 85 | 4³ + 4² + 4¹ + 4⁰ | 1111 |
| 16 | 256 | 4⁴ | 10000 |
| 17 | 257 | 4⁴ + 4⁰ | 10001 |
| 18 | 260 | 4⁴ + 4¹ | 10010 |
| 19 | 261 | 4⁴ + 4¹ + 4⁰ | 10011 |
| 20 | 272 | 4⁴ + 4² | 10100 |
| 21 | 273 | 4⁴ + 4² + 4⁰ | 10101 |
| 22 | 276 | 4⁴ + 4² + 4¹ | 10110 |
| 23 | 277 | 4⁴ + 4² + 4¹ + 4⁰ | 10111 |
| 24 | 320 | 4⁴ + 4³ | 11000 |
| 25 | 321 | 4⁴ + 4³ + 4⁰ | 11001 |
| 26 | 324 | 4⁴ + 4³ + 4¹ | 11010 |
| 27 | 325 | 4⁴ + 4³ + 4¹ + 4⁰ | 11011 |
| 28 | 336 | 4⁴ + 4³ + 4² | 11100 |
| 29 | 337 | 4⁴ + 4³ + 4² + 4⁰ | 11101 |
| 30 | 340 | 4⁴ + 4³ + 4² + 4¹ | 11110 |
| 31 | 341 | 4⁴ + 4³ + 4² + 4¹ + 4⁰ | 11111 |
പദം 21 പൂർണ്ണമായി വിഘടിക്കുക:
പാറ്റേൺ കാണുന്നുണ്ടോ? ബൈനറി സൂചിക (111) നേരിട്ട് 4 ന്റെ ഏതു പവേഴ്സ് ഉൾപ്പെടുത്തണം എന്ന് മാപ്പ് ചെയ്യുന്നു. ഓരോ "1" ബിറ്റും നിങ്ങളോട് ആ പവർ ഉൾപ്പെടുത്താൻ പറയുന്നു.
ശ്രേണി ഘാതാത്മകമായി വളരുന്നു—n-ാമത്തെ പദം സാധാരണഗതിയിൽ 4^(log₂(n)) നു തുല്യമാണ്. ഇതിനർഥം പ്രാക്ടിക്കലായി എന്ത്?
സംഖ്യകൾ വലുതാകുംതോറും, ശ്രേണി കൂടുതൽ വിരളമാകുന്നു. നിങ്ങൾ കൂടുതൽ സംഖ്യകൾ ഒഴിവാക്കുന്നു. ഈ വിരളതയ്ക്ക് പുറമേ, ശ്രേണിയിൽ അനന്തം പദങ്ങൾ ഉണ്ട്—ഇത് വളരുന്നത് ഒരിക്കലും നിൽക്കുകയില്ല.
OEIS A000695 - മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണി. ഇന്റിഗർ ശ്രേണികളുടെ ഓൺലൈൻ കൈമുദ്ര. ശ്രേണിയുടെ വിശദമായ വിവരങ്ങളും ഗുണങ്ങളും.
ഡി ബ്രൂയിൻ, എൻ. ജി. "ഇന്റിഗർ സെറ്റിനുള്ള അടിസ്ഥാനങ്ങളെക്കുറിച്ച്." പബ്ലിക്കേഷൻസ് മാതമാറ്റിക്കാ ഡെബ്രെസൻ, വാൾ. 1, 1950, പേ. 232-242. അഡിറ്റീവ് അടിസ്ഥാനങ്ങളുടെ മൗലിക പ്രബന്ധം.
മോസർ, ലിയോ. "ജനറേറ്റിംഗ് സീരീസിന്റെ ഒരു പ്രയോഗം." മാതമാറ്റിക്സ് മാഗസിൻ, വാൾ. 35, നം. 1, 1962, പേ. 37-38. ശ്രേണിയുടെ ജനറേറ്റിംഗ് ഫംഗ്ഷനുകൾ അന്വേഷിക്കുന്ന പ്രാരംഭ കൃതി.
സ്റ്റോലാർസ്കി, കെന്നെത്ത് ബി. "ബിനോമിയൽ കൊഫിഷ്യന്റ്റിന്റെ പാരിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഡിജിറ്റൽ സംഖ്യാ തുകയുടെ പവർ കൂട്ടിവയ്ക്കൽ." SIAM ജേണൽ ഓൺ അപ്ലൈഡ് മാതമാറ്റിക്സ്, വാൾ. 32, നം. 4, 1977, പേ. 717-730. മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ പോലുള്ള ശ്രേണികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഡിജിറ്റൽ സംഖ്യാ ഗുണങ്ങൾ.
അലൂഷ്, ജീൻ-പോൾ, ജെഫ്രി ഷാലിറ്റ്. അൽഫാബറ്റിക് ശ്രേണികൾ: സിദ്ധാന്തം, പ്രയോഗങ്ങൾ, വ്യാപനങ്ങൾ. കാംബ്രിഡ്ജ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി പ്രസ്സ്, 2003. മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ ശ്രേണിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അൽഫാബറ്റിക് ശ്രേണികളുടെ അദ്ധ്യായ പരിഗണന.
സം-ഫ്രീ സെറ്റുകൾ - വിക്കിപീഡിയ. അഡിറ്റീവ് നമ്പർ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വിശാലമായ ഗണിത സന്ദർഭം.
അഡിറ്റീവ് അടിസ്ഥാനങ്ങൾ - വിക്കിപീഡിയ. ഇന്റിഗർ തുകകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന സെറ്റുകളുടെ അവലോകനം.
അനുക്രമത്തിന് പല പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്: സംഖ്യാ സിദ്ധാന്ത പഠനം, കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ അടിസ്ഥാനങ്ങളുടെ അന്വേഷണം, കോംബിനേറ്റോറിക്സ് പഠനം, കംപ്യൂട്ടർ സയൻസ് വിദ്യാഭ്യാസം (പ്രത്യേകിച്ച് ബിറ്റ്വൈസ് ഓപ്പറേഷൻസ്), കണിതപരമായ മാതൃക വിശകലനം. ഇത് വ്യത്യസ്ത സംഖ്യാ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം മനസ്സിലാക്കാനുള്ള മികച്ച വിദ്യാഭ്യാസ ഉപകരണവുമാണ്.
ഓരോ സൂചിക n യും 0 മുതൽ ഏറ്റെടുത്ത്, ഇതിനെ ബൈനറിയിലേക്ക് മാറ്റി, പിന്നെ ഓരോ "1" ബിറ്റിനെയും അതിന്റെ 4 ഘാതത്തിലേക്ക് മാറ്റുക. ഉദാഹരണത്തിന്, സൂചിക 5 ന്റെ ബൈനറി പ്രതിനിധാനം 101 ആണ്, അതിനാൽ 4² + 4⁰ = 16 + 1 = 17 കണക്കാക്കുക. അത് 5-ാമത്തെ പദം (0 മുതൽ കണക്കാക്കി) ആണ്.
അനുക്രമത്തിലെ ഓരോ സംഖ്യയ്ക്കും ഒരു വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവമുണ്ട്: അതിന്റെ 4 അടിസ്ഥാന പ്രതിനിധാനത്തിൽ 0 കളും 1 കളുമേ ഉണ്ടാവൂ—2 കളോ 3 കളോ ഇല്ല. അതായത്, ഓരോ പദവും 4 ന്റെ ഘാതങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർത്ത് നിർമ്മിക്കാം, ഓരോ ഘാതവും ഒരിക്കൽ മാത്രം ഉപയോഗിച്ച്. ഇത് ബൈനറി പോലെയാണ്, പക്ഷേ 2 ന്റെ ഘാതത്തിന് പകരം 4 ന്റെ ഘാതം.
സംഖ്യയെ 4 അടിസ്ഥാനത്തിലേക്ക് മാറ്റി അതിലെ അക്കങ്ങൾ നോക്കുക. 0 കളും 1 കളുമേ ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് അനുക്രമത്തിൽ ഉണ്ട്. 2 കളോ 3 കളോ ഉണ്ടെങ്കിൽ അല്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, 21 ന്റെ 4 അടിസ്ഥാനം 111 (എല്ലാ 1 കളും 0 കളും), അതിനാൽ അനുക്രമത്തിൽ ഉണ്ട്. പക്ഷേ 22 ന്റെ 4 അടിസ്ഥാനം 112 (2 ഉൾപ്പെടുന്നു), അതിനാൽ ഇല്ല.
n-ാമത്തെ പദം M(n) ഈ സൂത്രം പിന്തുടരുന്നു: M(n) = Σ(b_i × 4^i), b_i n ന്റെ ബൈനറി അക്കങ്ങളെ പ്രതിനിധാനപ്പെടുത്തുന്നു. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ: n-നെ ബൈനറിയിൽ എഴുതി, ഓരോ 1 ഉള്ള സ്ഥാനത്തിനും അതിന്റെ 4 ഘാതം കൂട്ടിച്ചേർക്കുക.
അതെ, ഇത് എന്നെന്നും തുടരും. മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ അനുക്രമത്തിൽ അനന്തം പദങ്ങളുണ്ട്. എന്നാൽ, ഉയർന്ന സ്ഥാനങ്ങളിലേക്ക് പോകുന്തോറും, അനുക്രമം കൂടുതൽ വിരളമാകുന്നു—കൂടുതൽ സാധാരണ സംഖ്യകൾ ഉപേക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.
ബൈനറി അനുക്രമങ്ങൾ (2 ന്റെ ഘാതങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ) ഏത് നോൺ-നെഗറ്റീവ് സംഖ്യയെയും പ്രതിനിധാനപ്പെടുത്തുന്നു. മോസർ-ഡി ബ്രൂയിൻ അനുക്രമം 4 ന്റെ ഘാതങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു വളരെ വിരളമായ കൂട്ടം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. മിക്ക സംഖ്യകളും ഈ അനുക്രമത്തിൽ കാണുന്നില്ല.
ലിയോ മോസർ (1921-1970), ഒരു ഓസ്ട്രിയൻ-കാനഡിയൻ കണിതശാസ്ത്രജ്ഞനും, നിക്കോലാസ് ഗോവർട്ട് ഡി ബ്രൂയിൻ (1918-2012), ഒരു ഡച്ച് കണിതശാസ്ത്രജ്ഞനും, 1960 കളിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ സംഖ്യാ സിദ്ധാന്ത പഠനത്തിന്റെ ഭാഗമായി ഈ അനുക്രമം വിശദമായി പഠിച്ചു. അനുക്രമം രണ്ട് പേരുകളെയും വഹിക്കുന്നു.
ഈ ജനറേറ്റർ പൂർണ്ണമായും നിങ്ങളുടെ ബ്രൗസറിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു—യാതൊരു ഇൻസ്റ്റളേഷനും, രജിസ്ട്രേഷനും, കാത്തിരിക്കലുമില്ല. നിങ്ങൾ ഒരു വിദ്യാർഥിയാണോ, സംഖ്യാ സിസ്റ്റങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നവൻ, ഗവേഷകനാണോ, യോഗാംഗങ്ങളെ അന്വേഷിക്കുന്നവൻ, അല്ലെങ്കിൽ കണിതത്തിൽ സ്വാഭാവിക കൗതുകമുള്ളവൻ, നിങ്ങൾക്ക് ഉടനടി നിർവ്വചനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാനും അവയുടെ മാതൃകകൾ സ്വയം കാണാനും കഴിയും. വ്യത്യസ്ത അളവുകൾ സൃഷ്ടിച്ച് ശ്രേണി എങ്ങനെ വളരുന്നു, ഏതൊക്കെ പൂർണ്ണാങ്കങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു എന്ന് നിരീക്ഷിക്കുക.
നിങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് ഉപയോഗപ്പെടുന്ന കൂടുതൽ ഉപകരണങ്ങൾ കണ്ടെത്തുക.