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广义Buchstab函数的求值及组合对象最小分量分布方差的再探

组合数学 2023-08-15 v2

摘要

n1n\geq 1XnX_{n}为表示由nn个元素构成的随机组合对象的最小分量大小的随机变量。组合对象可以是排列、有限域上的单变量多项式、满射、图等等。所谓随机组合对象,是指所有大小为nn的可能组合对象中均匀随机选取的一个。可以理解,排列的分量是一个循环,单变量多项式的不可约因子,图的连通分量,等等。组合对象被分类为参数类。在本文中,我们关注参数K=1K=1(排列、错排、有限域上的多项式等)和K=1/2K=1/2(满射、2-正则图等)的exp-log类。广义Buchstab函数ΩK\Omega_{K}在求值和统计量的评估中起着重要作用。对于K=1K=1,\cite{PanRic_2001_small_explog}的定理55规定对于某ϵ>0\epsilon>0和足够大的nnVar(Xn)=C(n+O(nϵ))\mathrm{Var}(X_{n})=C(n+O(n^{-\epsilon}))。我们使用不同方法重新评估C=1.3070C=1.3070\ldots:利用复分析工具的解析估计、使用Taylor展开的 Numerical integration,以及利用计数问题的递归性质计算n4000n\leq 4000的精确分布。一般地对于任意KK,\cite{BenMasPanRic_2003}的定理1.11.1x1x\geq 1时的量1/ΩK(x)1/\Omega_{K}(x)与具有较大最小分量的nn-对象渐近比例相联系。我们展示了对于xx<x+1\lfloor x\rfloor \leq x < \lfloor x\rfloor+1ΩK(x)\Omega_{K}(x)的Taylor展开系数如何依赖于x1x1<x\lfloor x\rfloor-1 \leq x-1 < \lfloor x\rfloor的那些系数。我们利用这一系数族来求值ΩK(x)\Omega_{K}(x)

关键词

引用

@article{arxiv.2212.12847,
  title  = {Evaluating the generalized Buchshtab function and revisiting the variance of the distribution of the smallest components of combinatorial objects},
  author = {Claude Gravel and Daniel Panario},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.12847},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted on August 2023 in INTEGERS (http://math.colgate.edu/~integers/) 16 pages, 2 tables, 15 references