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🛠️ 第二類斯特林數表計算器

專業免費的 第二類斯特林數表計算器。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)
115975 n = 10 · 11 entries (k = 0 .. 10)
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...

什麼是第二類斯特林數?

第二類斯特林數記作 S(n,k)(也常寫成 {n 上 k} 或 S_2(n,k)),用來計算把一個含 n 個「有標記」(可區分)元素的集合,分割成恰好 k 個「非空且無標記」子集(稱為區塊,block)的方法數。本計算器會一次算出整列數值:固定 n 後,依序列出 k = 0, 1, 2, \ldots, n 的所有 S(n,k),也就是斯特林三角形第 n 列的每一項。這是純數學中的組合量,與任何國家或地區無關,全世界通用。

使用方法

輸入一個非負整數 n(集合中的元素個數)後送出即可。工具會回傳一張兩欄表格,分別列出 k 與 S(n,k),並附上該列總和,也就是貝爾數 B(n),可方便你快速驗算結果是否正確。所有數值皆以任意精度大整數運算,因此即使數字大到遠超過 64 位元整數所能容納的範圍(大約在 n = 20~25 時就會發生),結果仍然完全精確。

公式說明

最穩定的算法是遞迴式

S(n,k) = k· S(n-1,k) + S(n-1,k-1)
由基底 S(0,0) = 1 逐步建立。邊界值為:當 n ≥ 1 時 S(n,0) = 0;S(n,n) = 1;當 n ≥ 1 時 S(n,1) = 1;當 k > n 時 S(n,k) = 0。此外還有一個顯式封閉公式
S(n,k) = ((1) ÷ (k!)) · \sum (-1)^{k-j} \binom{k}{j} j^n
但用浮點數計算時會產生嚴重的相消誤差,因此本工具改採以精確整數運算的遞迴式。

實例演算(n = 5)

第 5 列為:k=0 \to 0、k=1 \to 1、k=2 \to 15、k=3 \to 25、k=4 \to 10、k=5 \to 1。以第 4 列 = [0,1,7,6,1] 來驗算:

S(5,2) = 2· 7 + 1 = 15
S(5,3) = 3· 6 + 7 = 25
S(5,4) = 4· 1 + 6 = 10
整列總和為 0+1+15+25+10+1 = 52,正好等於貝爾數 B(5) = 52。

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)

為什麼當 \(n \ge 1\) 時 \(S(n,0) = 0\)?
因為你無法把一個非空集合分割成零個區塊;只有空集合才有「空分割」,因此 \(S(0,0) = 1\)。
列總和代表什麼?
把所有 \(k\) 的 \(S(n,k)\) 加總起來,就會得到貝爾數 \(B(n)\),也就是 \(n\) 元素集合的所有分割方式總數。
n 最大可以多大?
本工具最多支援到 \(n = 200\);雖然數值會變得非常龐大,但拜大整數運算之賜,結果依然精確無誤。