المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
من هم المحسنين؟
2024-11-23
ما هي المغفرة؟
2024-11-23
{ليس لك من الامر شيء}
2024-11-23
سبب غزوة أحد
2024-11-23
خير أئمة
2024-11-23
يجوز ان يشترك في الاضحية اكثر من واحد
2024-11-23


Rooted Tree  
  
1870   05:46 مساءً   date: 8-5-2022
Author : Borwein, J. and Bailey, D
Book or Source : Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters
Page and Part : ...


Read More
Date: 3-8-2016 1418
Date: 30-3-2022 1372
Date: 28-2-2022 1374

Rooted Tree

 

RootedTrees

A rooted tree is a tree in which a special ("labeled") node is singled out. This node is called the "root" or (less commonly) "eve" of the tree. Rooted trees are equivalent to oriented trees (Knuth 1997, pp. 385-399). A tree which is not rooted is sometimes called a free tree, although the unqualified term "tree" generally refers to a free tree.

A rooted tree in which the root vertex has vertex degree 1 is known as a planted tree.

The numbers of rooted trees on n nodes for n=1, 2, ... are 1, 1, 2, 4, 9, 20, 48, 115, 286, 719, 1842, 4766, ... (OEIS A000081). Denote the number of rooted trees with n nodes by T_n, then the generating function is

T(x) = sum_(n=0)^(infty)T_nx^n

(1)

= x+x^2+2x^3+4x^4+9x^5+20x^6+48x^7+115x^8+286x^9+719x^(10)+....

(2)

This power series satisfies

T(x) = xexp[sum_(r=1)^(infty)1/rT(x^r)]

(3)

t(x) = T(x)-1/2[T^2(x)-T(x^2)],

(4)

where t(x) is the generating function for unrooted trees. A generating function for T_n can be written using a product involving the sequence itself as

 xproduct_(n=1)^infty1/((1-x^n)^(T_n))=sum_(n=1)^inftyT_nx^n.

(5)

The number of rooted trees can also be calculated from the recurrence relation

 T_(i+1)=1/isum_(j=1)^i(sum_(d|j)T_dd)T_(i-j+1),

(6)

with T_0=0 and T_1=1, where the second sum is over all d which divide j (Finch 2003).

As shown by Otter (1948),

alpha = lim_(n->infty)(T_n)/(T_(n-1))

(7)

= 2.955765...

(8)

(OEIS A051491; Odlyzko 1995; Knuth 1997, p. 396), where alpha is given by the unique positive root of

 T(1/x)=1.

(9)

If T_n is the number of nonisomorphic rooted trees on n nodes, then an asymptotic series for T_n is given by

 T_n∼alpha^nn^(-3/2)(0.4399240125...+(0.0441699018...)/n+(0.2216928059...)/(n^2)+(0.8676554908...)/(n^3)+...),

(10)

where the constants can be computed in terms of partial derivatives of the function

 F(x,y)=xexp[y+sum_(k=2)^infty(T(x^k))/k]-y

(11)

(Plotkin and Rosenthal 1994; Finch 2003).


REFERENCES

Borwein, J. and Bailey, D. Mathematics by Experiment: Plausible Reasoning in the 21st Century. Wellesley, MA: A K Peters, p. 22, 2003.

Finch, S. R. "Otter's Tree Enumeration Constants." §5.6 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 295-316, 2003.

Finch, S. "Two Asymptotic Series." December 10, 2003. http://algo.inria.fr/bsolve/.

Harary, F. Graph Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 187-190 and 232, 1994.

Harary, F. and Palmer, E. M. "Rooted Trees." §3.1 in Graphical Enumeration. New York: Academic Press, pp. 51-54, 1973.

Knuth, D. E. The Art of Computer Programming, Vol. 1: Fundamental Algorithms, 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, 1997.

Nijenhuis, A. and Wilf, H. Combinatorial Algorithms for Computers and Calculators, 2nd ed. New York: Academic Press, 1978.

Odlyzko, A. M. "Asymptotic Enumeration Methods." In Handbook of Combinatorics, Vol. 2 (Ed. R. L. Graham, M. Grötschel, and L. Lovász). Cambridge, MA: MIT Press, pp. 1063-1229, 1995. http://www.dtc.umn.edu/~odlyzko/doc/asymptotic.enum.pdf.

Otter, R. "The Number of Trees." Ann. Math. 49, 583-599, 1948.

Plotkin, J. M. and Rosenthal, J. W. "How to Obtain an Asymptotic Expansion of a Sequence from an Analytic Identity Satisfied by Its Generating Function." J. Austral. Math. Soc. Ser. A 56, 131-143, 1994.

Pólya, G. "On Picture-Writing." Amer. Math. Monthly 63, 689-697, 1956.

Ruskey, F. "Information on Rooted Trees." http://www.theory.csc.uvic.ca/~cos/inf/tree/RootedTree.html.Sloane, N. J. A. Sequences A000081/M1180 and A051491 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Wilf, H. S. Combinatorial Algorithms: An Update. Philadelphia, PA: SIAM, 1989.a




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.