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🛠️ 第一類斯特靈數(表格)

專業免費的 第一類斯特靈數(表格)。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)
s(5, k) for k = 0 ... 5 帶符號定義:s(n,k) = (-1)^(n-k) c(n,k)
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...

這個計算機的功能

本工具會根據你輸入的非負整數 n,算出整列的第一類帶符號斯特靈數,記作 s(n,k)。它會以表格列出 k = 0, 1, 2, ..., n 的每一個數值,並一併給出該列的帶符號總和與絕對值總和。這裡採用帶符號的定義,因此 s(n,k) 可能為正也可能為負。至於無符號(又稱「循環數」)的版本 c(n,k) = |s(n,k)|,則代表把 n 個元素排列成恰好 k 個不相交循環的方法數,兩者的關係為

s(n,k) = (-1)^{n-k} c(n,k)
。

公式說明

第一類帶符號斯特靈數,是下降階乘 (x)_n = x(x-1)(x-2)·s(x-n+1) = \sum s(n,k) x^k 展開後各項的係數。它們滿足遞迴關係

s(n,k) = s(n-1,k-1) - (n-1) s(n-1,k)
初始條件為 s(0,0) = 1、當 n ≥ 1 時 s(n,0) = 0,而當 k < 0 或 k > n 時 s(n,k) = 0。此外,s(n,n) 恆等於 1。

使用方式

輸入一個介於 0 到 25 之間的整數 n 並送出即可。計算機會以動態規劃方式逐列建立,從 n = 0 的 [1] 開始,最後讀出對應 n 的那一列。你可以用帶符號總和(當 n ≥ 2 時應為 0)與絕對值總和(應等於 n!)來快速驗算結果是否正確。

實例演算(n = 5)

逐列建立過程如下:n=1 得 [0, 1];n=2 得 [0, -1, 1];n=3 得 [0, 2, -3, 1];n=4 得 [0, -6, 11, -6, 1];n=5 得 [0, 24, -50, 35, -10, 1]。驗算:

|0|+|24|+|50|+|35|+|10|+|1| = 120 = 5!
而帶符號總和
0+24-50+35-10+1 = 0
兩者皆吻合。

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)

帶符號還是無符號?
本工具回傳的是帶符號數值。若要取得無符號的循環數 \(c(n,k)\),把各數值取絕對值即可。
為什麼帶符號總和會等於 0?
在下降階乘中代入 \(x = 1\),當 \(n \ge 2\) 時 \((1)_n = 0\),而這個值正好等於 \(s(n,k)\) 整列的總和。
為什麼 n 有上限?
因為數值會以階乘速度暴增,量級很快變得非常龐大;將 n 上限設為 25,是為了讓表格保持易讀、計算也更可靠。