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邊看邊說序列

Look_and_say序列很簡單

1987 年, 康威(John Conway) 發現,在這個數列中,相鄰兩數的長度之

比越來越接近一個固定的數。最終,數列的長度增長率将穩定在 30% 左右。

當n趨于無窮大時,該比值為一個常數,記為λ,約等于1.303577。這個常數就

叫做康威常數。而且這個數列有個特性,4永遠都不會出現。

邊看邊說序列

注意到從第8項起在數字串中多寫了一個“.”,它将數字串分成了前後兩個子串,而這兩部分接下去在互不影響地獨立演化:

邊看邊說序列

這裡很清楚的看到兩邊的獨立演化過程。

前子串總是以2結束;這是一個很容易證明的一般規律的特例:如果一個序列以某數字x結尾,那麼它的所有後代也總以x結尾。而後子串的開頭則以

1321…… →1113……→3113……→1321……

的形式循環,是以永遠不可能以2開始。于是前後這兩部分不會再交纏在一起。

從上面的例子裡我們看到了這個理論中最重要的現象——數字串的分割:一個數字串可以分割成若幹子串,使得它的演化結果是由這些子串的獨立演化結果拼接而成。這樣,對一個數字串的演化的研究可以轉化成對它的子串的演化的研究。

可以把這個現象和正整數的乘法分解作對比。我們知道,每一個大于1的正整數都可以唯一地分解成素數的乘積。素數猶如建構正整數的基本磚塊,這個結論因極其重要而被稱為算術基本定理,它确定了素數在數論研究中的核心地位。

在康威的邊看邊說序列理論中,和素數的地位相當的是無法再分割得更小的數字串,康威稱之為元素或原子。比如說從1開始演化的這個序列的前七項,都是無法分割的元素,而它的第8項則可分割成兩個元素:11132和13211。這些不可分割的元素就是建構數字串的基本磚塊。由元素拼接起來的數字串則被稱為化合物。

當然這種說法是個比喻,但是我們後面會看到,這種暗喻是相當巧妙和貼切的。

(算術定理)從任何一個普通化合物開始,每一步演化得到的數字串的長度和上一步相比,越來越趨近于一個固定常數λ。

邊看邊說序列

它約等于1.303577269034,稱作康威常數。