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🧮 Stirling Number First Kind 計算機

專業免費的 Stirling Number First Kind 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
-50 帶符號數值
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是第一類斯特林數?

帶符號的第一類斯特林數記作 s(n,k),它是把下降階乘 x(x-1)(x-2)\ldots(x-n+1) 展開成 x 的一般冪次時,各項所對應的係數。它的絕對值 c(n,k) = |s(n,k)| 則有另一層意義:代表 n 個元素的排列中,恰好能拆解成 k 個互不相交循環(cycle)的排列數量。兩者透過符號規則 s(n,k) = (-1)^{n-k} c(n,k) 相互連結。本計算機回傳的是帶符號的數值,與下降階乘的係數慣例完全一致。

使用方法

請輸入兩個非負整數:n(規模參數)與 k(循環數目,也就是冪次的指標)。按下計算後,工具會回傳 s(n,k)。需要注意幾個特殊情形:當 k 大於 n 時結果為 0;s(n,n) 永遠等於 1;而 s(0,0) 依定義為 1。

公式說明

我們以一張小型的動態規劃表,套用遞迴式

s(n+1,k) = s(n,k-1) - n s(n,k)
來逐步建立。起始條件為 s(0,0)=1,並令 s(n,0)=0(當 n>0)以及 s(0,k)=0(當 k>0)。由於每一列都只需從上一列推導,因此不必預先儲存龐大的查表資料。遞迴式中那個負號項,正是讓正負號交替出現的關鍵。

運算範例

來計算 s(5,2)。第 5 列的無符號循環數分別為 c(5,1)=24、c(5,2)=50、c(5,3)=35、c(5,4)=10、c(5,5)=1。符號為 (-1)^{5-2} = -1,因此 s(5,2) = -50。我們可以驗證:

x(x-1)(x-2)(x-3)(x-4) = x^5 - 10x^4 + 35x^3 - 50x^2 + 24x
,其中 x^2 的係數確實是 -50。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼結果會是負數?
因為這是帶符號的版本;下降階乘中 \(x^k\) 的係數會依 \((-1)^{n-k}\) 規則正負交替。
該如何取得無符號的循環數?
取絕對值即可:\(c(n,k) = |s(n,k)|\)。
同一列的所有無符號數值加總會是多少?
把整列的 \(c(n,k)\) 對所有 \(k\) 相加,結果恰好等於 \(n!\)(\(n\) 的階乘)。