Skip to content

第二类 Stirling 数

Stirling number of the second kind

把 n 元集合划分为 k 个非空无标号块的方案数。

条目类型
定义

形式陈述

第二类 Stirling 数 {nk} 计数把含 n 个元素的有限有标号集合划分为 k 个非空无标号块的方法。它满足

{nk}=k{n1k}+{n1k1},

边界为 {{00}=1}{{n0}=0}n>0)。

直觉

n 个标号元素划成 k 个无标签非空块时,观察最后一个元素:它要么单独成新块,要么加入已有 k 块之一。前者留下 S(n1,k1),后者有 kS(n1,k),这给出递推。块无标签使它不同于把元素映到 k 个有名盒子的满射数。

例子与边界

{{32}=3},对应三种“一个单元素块加一个二元素块”的划分。它与第一类 Stirling 数不同,后者计数排列的循环。满射数为 {k!{nk}},因为给无标号块再安排 k 个目标标签。

S(4,2)=7:可由递推 S(3,1)+2S(3,2)=1+23 得到。若两块标为红、蓝,则每个无标签二块划分对应 2! 个满射,所以满射数为 2!S(4,2)=14。边界值 S(0,0)=1 保留空划分,S(n,0)=0n>0

推论与应用

集合划分由 Stirling 数按块数细分,对 k 求和得到 Bell 数;递推属于递推关系指数生成函数(ex1)k/k!,其中非空块贡献 ex1。它也出现在有限差分与普通幂、下降阶乘之间的基变换中,进而联系随机变量的矩展开。与整数分拆相比,这里元素有标号;与多项式系数相比,这里块大小不预先固定且块无标签。

参考资料
  • Richard P. Stanley, Enumerative Combinatorics, Vol. 1, 2nd ed., Cambridge University Press, 2011,Chs. 1–4。
  • Philippe Flajolet and Robert Sedgewick, Analytic Combinatorics, Cambridge University Press, 2009,Parts A–B。
关系图谱8 个相邻概念 · 2 类关系

拖动节点调整位置。

显示关系

显示:依赖

  1. 前置三跳
  2. 前置二跳
  3. 前置一跳
  4. 当前条目
  5. 后续一跳
  6. 后续二跳
  7. 后续三跳
文字版关系按与当前条目的最短距离分组
类型化关系