我們定義貝爾數\(bn\)為:\(n\)個元素劃分為任意個集合的方案數。
根據定義可以知道\(b_n=\sum_^n\beginn\\i\end\)。根據這個式子計算單個貝爾數是\(o(nlogn)\)的
貝爾數還可以通過遞推式計算。假設前\(n\)個元素已經任意劃分,現在加入第\(n+1\)個元素;列舉新元素與前面i個元素分為乙個集合,剩下的\(n-i\)個元素任意劃分,就有:
\[ b_=\sum_^nb_=\sum_^nb_i \]
這樣可以\(o(n^2)\)計算前\(n\)個貝爾數的值。
貝爾數還可以寫出生成函式。設\(f_n\)為n個元素劃分為乙個集合的方案數,顯然\(f_n=1\)。寫出\(f_n\)的指數型生成函式\(f(x)\)就是:
\[ f(x)=\sum_\frac=e^x-1 \]
那麼\(n\)個數劃分為i個集合的方案數就是:
\[ [x^n]f^i(x) \]
列舉劃分為多少個集合,那麼貝爾數\(b\)的指數型生成函式\(b(x)\)就可以寫成:
\[ b(x)=\sum_\fracx^n=e^=e^ \]
使用多項式exp,就可以\(o(nlogn)\)計算前\(n\)項貝爾數的值。
我還在知乎寫過貝爾數的一些性質:貝爾數滿足touchard同餘
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