n multichoose k의 복잡성을 단순화합니다


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반복적으로 n에서 k 요소를 선택하는 것과 동등한 시간 복잡성을 가진 재귀 알고리즘이 있으며 더 단순화 된 big-O 표현을 얻을 수 있는지 궁금합니다. 필자의 경우 는 보다 클 수 있으며 독립적으로 커집니다.케이엔

특히, 나는 명백한 지수 표현을 기대합니다. 내가 지금까지 찾을 수있는 최선의 방법은 스털링의 근사 을 기반으로한다는 것입니다. 그래서 사용할 수는 있지만 더 좋은 것을 얻을 수 있을지 궁금했습니다.영형(엔!)≈영형((엔/2)엔)

영형((엔+케이−1케이))=영형(?)


이것은 매우 유용하지는 않지만 매우 흥미로운 Ramanujan의 계승 근사
— Pratik Deoghare

고마워요 엔!∼π(엔이자형)엔8엔삼+4엔2+엔+1306 모양 근사한 근사치와 비슷하지만 실제로 이것을 단순화하는 데 도움이되지 않는 것 같습니다.
— yoniLavi

답변:


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편집 : 이 대답은 케이<엔 입니다. n 의 관점에서 케이 를 제한하지 않으면 , 표현은 제한되지 않는다.엔

경우 다음식이된다 . 해당 공지에 대한 스털링의 공식에 의해 모든 여기서 는 이진 엔트로피입니다. 특히 입니다. 따라서O ( ( 2 ( n - 1 ))케이=엔−10<α<1(m영형((2(엔−1)엔−1))0<α<1 H(Q)=-Q의로그(Q)-(1-Q)로그(1-Q)H(1/2)=1K=n−1O( ( 2(n-1

(mαm)=Θ(m−1/22H(α)m),
H(q)=−qlog⁡q−(1−q)log⁡(1−q)H(1/2)=1k=n−1
O((2(n−1)n−1))=Θ((2n−2)−1/222n−2)=Θ(4nn).

상한 이 최악의 경우이므로 (이걸 보여주기 위해 연습으로 남겨 두십시오), 식은 .O ( 4 Nk=n−1O(4nn)


고마워, 내가 찾던 정확히! 정보 이론을 공부하도록 동기를 부여하는 또 다른 방법입니다.
— yoniLavi

@ Falcor84 : 마지막 전환에서 오타가 작았습니다. 제곱근 부분은 분모로 가야합니다. 따라서 경계는 Paresh가 제시 한 것보다 약간 낫습니다. (사실, 한계는
— 무증상

나도 그 마이너스 부호를 알아 차렸어야했는데 다시 감사합니다.
— yoniLavi

이 최악의 경우 "운동으로 남음"이라는 말이 잘못되었습니다. 경우 , 식이다 . 항상 이상인 것은 아닙니다 . n = 3 ( k + 2케이=엔−1엔=삼( 4(케이+2케이)=(케이+22)=(케이+1)(케이+2)2(42)=6
— 피터 쇼어

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이후 , 문제가 대칭 인 과 내 경우에 관계없이 성장할 수 ( ). 따라서 더 정확한 대답은 대답의 마지막 부분에서 n을nkx:=max(n,k)(n+k−1k)=(n+k−1n−1)nkx:=max(n,k)
— 바꾸는 것입니다.

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Wolfram은 Sondow (2005) [1]와 Sondow and Zudilin (2006) [2]은 불평등을 지적했다 : 위한 은 양의 정수와 실수.mr≥1

14아르 자형미디엄[(아르 자형+1)아르 자형+1아르 자형아르 자형]미디엄<((아르 자형+1)미디엄미디엄)<[(아르 자형+1)아르 자형+1아르 자형아르 자형]미디엄
미디엄아르 자형≥1

그런 다음 을 및 . r=n

(엔+케이−1케이)<(엔+케이케이)=((아르 자형+1)미디엄미디엄)
m=k아르 자형=엔케이미디엄=케이

그러면

(엔+케이−1케이)<[(아르 자형+1)아르 자형+1아르 자형아르 자형]미디엄=(엔+케이케이)엔+케이

이제 이항식은 파스칼 삼각형의 중간에서 가장 높은 값을 갖습니다. 따라서이 경우 또는 입니다.엔+케이=2케이케이=엔

위의 불평등을 대체하면 됩니다.

(엔+케이−1케이)<22엔=4엔

따라서 더 엄격한 경계는 입니다.

(엔+케이−1케이)=영형(4엔)

최대 값의 하한이 임을 알 수 있습니다.

(엔+케이−1케이)=Ω(4엔엔)

참고 문헌 :
[1] Sondow, J. "문제 11132." 아 메르 수학. 월간 112, 180, 2005.
[2] Sondow, J. 및 Zudilin, W. "Euler의 상수, q- 로그, 및 Ramanujan 및 Gosper의 공식"Ramanujan J. 12, 225-244, 2006.

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