Задача
Сколько последовательностей {a1, a2, ..., a2n}, состоящих из единиц и минус единиц, обладают тем свойством, что a1 + a2 + ... + a2n = 0, а все частичные суммы a1, a1 + a2, ..., a1 + a2 + ... + a2n неотрицательны?
Решение
Установим взаимно однозначное соответствие между такими последовательностями и расстановками скобок в произведении x0x1...xn (включая внешние скобки, например, (x0((x1x2)x3))). Именно, каждой открывающей скобке поставим в соответствие единицу, а каждому знаку умножения – минус единицу. Например указанной выше расстановке скобок в произведении x0x1x2x3 соответствует последовательность {1, –1, 1, 1, –1, –1}. Условие на неотрицательность частичных сумм выполнено, поскольку каждому знаку умножения соответствует своя пара скобок, "включающая" выражения, которые он перемножает.
Наоборот, по каждой последовательности можно построить расстановку скобок. Сначала, как указано выше, расставляем в пустой строке открывающие скобки и знаки умножения, затем восстанавливаем закрывающие скобки следующим образом. Пусть открывающей скобке в последовательности соответствует ak = 1. Ищем наиболее "короткую" частичную сумму ak + ... + am = 0 (такая, очевидно, найдется). При этом
ak = –1, и мы ставим закрывающую скобку после знака произведения, соответствующего am. Затем уже легко вставить в полученную строку знаки неизвестных x0, ..., xn.
Ответ
Cn.
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь