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【读书笔记】Parking Function

我太笨了,很多看不懂

目录

  • 13.1 引言
  • 13.2 Parking functions和有标记的树
  • 13.2.1 有标记的树的序列化:Labeled trees with Prufer code
  • 13.2.2 Inversions of labeled trees
  • 13.2.3 图搜索算法
  • 13.2.4 External activity of labeled trees
  • 13.2.5 稀疏连通图
  • 13.3 Parking functions面面观
  • 13.3.1 哈希和线性探针
  • 13.3.2 Latice of noncrossing partitions
  • 13.3.3 超平面排布 hyperplane arrangements
  • 13.3.4 在优先队列中允许的输入-输出对
  • 13.3.5 parking functions的两个变体
  • 13.4 广义的Parking functions
  • 13.4.1 u-parking functions
  • 13.4.2 parking polytope
  • 13.4.3 Goncarov polynomials理论
  • 13.4.4 经典parking functions
  • 13.5 和图关联的Parking functions
  • 13.5.1 G-parking functions
  • 13.5.2 阿贝尔沙堆模型 Abelian sandpile model
  • 13.5.3 Multiparking functions, graph searching, and the Tutte polynomial
  • 13.6 最后的一些备注

13.1 引言

长度为\(n\)的parking function数目是\((n+1)^{n-1}\)
\(n+1\)个节点的有标记无根树的数目也是\((n+1)^{n-1}\)

parking function定义有很多种,

(2,0,1,0,1,3,6,0)就是一个Parking funciton
按照非降序重排后是(0,0,0,1,1,2,3,6),满足\(0 \leq a_{(i)}<i\ for\ 1\leq i\leq n\)
0<=0<1
0<=0<2
0<=0<3
0<=1<4
0<=1<5
0<=2<6
0<=3<7
0<=6<8

另外一种是用停车场景来定义
有8辆车(1号到8号),有8个车位(0号到7号),钟爱的车位被抢,从钟爱的车位+1开始往后找可行的车位
1号车钟爱2号位
2号车钟爱0号位
3号车钟爱1号位
4号车钟爱0号位
5号车钟爱1号位
6号车钟爱3号位
7号车钟爱6号位
8号车钟爱0号位

所以,1号车会停在2号位,2号车会停在0号位,3号车会停在1号位,4号车会停在3号位,5号车会停在4号位,6号车会停在5号位,7号车会停在6号位,8号车会停在7号位

13.2 Parking functions和有标记的树

13.2.1 有标记的树的序列化:Labeled trees with Prufer code

先介绍了Prufer code这一序列化的方式

【读书笔记】Parking Function_优先队列

介绍了这个双射

【读书笔记】Parking Function_序列化_02

序列a和序列c互相转换的算法如下

【读书笔记】Parking Function_优先队列_03


【读书笔记】Parking Function_序列化_04

PruferCode2ParkinngFunction[c_List] := With[{n = Length@c + 1},
  cAccumulate = Accumulate@c;
  h = {0}~Join~(cAccumulate // Map[Mod[#, n + 1] &, #] &);
  r = BinCounts[h, {0, n + 1, 1}];
  rAccumulate = Accumulate@r;
  R = Table[rAccumulate[[j]] - j, {j, 1, n + 1}];
  d = Ordering[R, 1] - 1(*找到最小值位置,-1做下标从1/0开始的修正*);
  a1 = n - d;
  a = a1~Join~(cAccumulate // Map[Mod[# + a1, n + 1] &, #] & // 
      Flatten)
  ]

PruferCode2ParkinngFunction[{2, 4, 7, 0, 2, 5}]


(*PruferCode转成对应的ParkingFunction,结果是{4, 6, 2, 1, 1, 3, 0}*)




ParkingFunction2PruferCode[a_List] := With[{n = Length@a},
  Differences[a] // Map[Mod[#, n + 1] &, #] &
  ]

ParkingFunction2PruferCode[{4, 6, 2, 1, 1, 3, 0}]

(*ParkingFunction转成对应的PruferCode,结果是{2, 4, 7, 0, 2, 5}*)

介绍了一个q-analog

Corollary 13.2.4 The equality

\[\sum_{\alpha \in \mathscr{P} \mathscr{K}_{n}} q^{\left|\left\{i: a_{i}=a_{i+1}\right\}\right|}=(q+n)^{n-1} . \]

holds, where \(|S|\) is the cardinality of a set \(S\).

举例,对于\(n=3\)
n = 3 : 000 001 010 100 002 020 200 011
101 110 012 021 102 120 201 210

\[q^2+q^1+q^0+q^1+q^1+q^0+q^1+q^1+q^0+q^1+q^0+q^0+q^0+q^0+q^0+q^0=q^2+6q+9=(q+3)^2 \]

13.2.2 Inversions of labeled trees

【读书笔记】Parking Function_优先队列_05

不仅仅是两个计数的分布相等,

还可以构造一个双射

【读书笔记】Parking Function_搜索算法_06


举例

【读书笔记】Parking Function_序列化_07

13.2.3 图搜索算法

定义了 specification 就是类似于Python里的Counter
定义了 order permutation \(σ_i\) is the position of the entry \(a_i\)

举例\(\mathbf{a}=\left(\begin{array}{llllllll}2 & 0 & 3 & 0 & 4 & 8 & 1 & 5 \end{array}\right)\)

非降低排序后是\(\mathbf{a_{sorted}}=(0,0,1,2,3,4,4,5,8)\)

specification \(\vec{r}(\mathbf{a})=(2,1,1,1,2,1,0,0,1)\) (书这里写错了?)

order permutation是\(\sigma(\alpha)=415269387\)   因为\(a_1=2\)在\(\mathbf{a_{sorted}}\)的第4个位置,所以你追加4;\(a_2=0\)在\(\mathbf{a_{sorted}}\)的第1个位置,所以你追加1;\(a_3=3\)在\(\mathbf{a_{sorted}}\)的第5个位置,所以你追加5;\(a_4=0\)在\(\mathbf{a_{sorted}}\)的第2个位置(第1个位置已经占用),所以你追加2;。。。

【读书笔记】Parking Function_序列化_08

permutation 和 它的(specification,order permutation) 相互唯一确定

13.2.4 External activity of labeled trees

13.2.5 稀疏连通图

13.3 Parking functions面面观

13.3.1 哈希和线性探针

13.3.2 Latice of noncrossing partitions

13.3.3 超平面排布 hyperplane arrangements

13.3.4 在优先队列中允许的输入-输出对

13.3.5 parking functions的两个变体

13.4 广义的Parking functions

13.4.1 u-parking functions

13.4.2 parking polytope

13.4.3 Goncarov polynomials理论

The Goncarov polynomials \(g_n(x;a_0,a_1,...,a_{n-1})\)有如下性质

【读书笔记】Parking Function_优先队列_09

13.4.4 经典parking functions

13.5 和图关联的Parking functions

13.5.1 G-parking functions

13.5.2 阿贝尔沙堆模型 Abelian sandpile model

13.5.3 Multiparking functions, graph searching, and the Tutte polynomial

13.6 最后的一些备注

提到了Macdonald多项式(麦克唐纳多项式),和parking functions关联很大 ————(过于前沿orz)

labeled dyck paths和parking function有个双射,举例如下

【读书笔记】Parking Function_优先队列_10

书用的是Handbook of Enumerative Combinatorics by Miklos Bona

资料来自网络



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