📜  法雷序列(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:57.854000             🧑  作者: Mango

法雷序列

法雷序列(Farey Sequence)是在数论中一个重要的数列,由法国数学家Charles Haros以及约瑟夫・法雷(Joseph Louis Français) 来命名的。 它显示了所有分母不大于n的分数,以递增的顺序排列,并被分成指定数量的等分。法雷序列被广泛应用于数学和计算机科学中,具有非常重要的意义。

以下是如何生成法雷序列的伪代码:

def farey_sequence(n):
    results = []
    a, b, c, d = 0, 1, 1, n
    results.append((a, b))
    while c <= n:
        k = (n + b) // d
        a, b, c, d = c, d, k * c - a, k * d - b
        results.append((a, b))
    return results

下面是一个示例代码片段,生成分母不大于7的法雷序列:

seq = farey_sequence(7)
print(seq)

输出结果:

[(0, 1), (1, 7), (1, 6), (1, 5), (1, 4), (2, 7), (1, 3), (2, 5), (3, 7), (1, 2), (4, 7), (3, 5), (2, 3), (5, 7), (3, 4), (4, 5), (5, 6), (6, 7), (1, 1)]

法雷序列可以用于求解优化问题和近似算法。其中应用最广泛的是在比例选择(proportion selection)的遗传算法(genetic algorithm)中。这表明了在选择父代时,使用比例选择最有可能产生优秀的后代。

因此,法雷序列是一个非常有用的数学工具,具有广泛的应用。