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Explorador de números de Catalan

Explorador de números catalães (caminhos Dyck, parênteses, árvores)

Explore os números catalães C_n ao lado de objetos concretos: parênteses balanceados (palavras de Dyck), caminhos de Dyck e árvores binárias completas. Alternar entre tabelas exatas BigInt e módulo e, em seguida, enumerar ou amostrar uniformemente exemplos com uma semente fixa.

Todos os cálculos são executados no seu navegador. A saída em árvore usa * para marcar as folhas.

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Como usar (3 etapas)

  1. Escolha n e a aba de representação (parênteses, caminho ou árvore).
  2. Selecione enumerar ou amostrar e ajuste os limites e a semente quando necessário.
  3. Revise C_n, os exemplos e a tabela completa; depois exporte CSV ou compartilhe a URL.

Entradas

n rápido
Representação
Visualização dos exemplos
Modo

Resultado

Valor de C_n

C_n = (1 / (n + 1)) * C(2n, n)
C_0 = 1, C_{n+1} = sum_{i=0..n} C_i * C_{n-i}

Como ler os exemplos

Os parênteses usam '(' e ')'. Os caminhos usam U para subir e R para avançar à direita. As árvores usam (L,R), com '*' representando uma folha.

A enumeração é desativada automaticamente para n grande. A amostragem usa um método uniforme com programação dinâmica e semente fixa.

Exemplos

    Tabela (C_0 até C_nMax)

    n C_n dígitos

    Exemplos passo a passo

    n = 3 (5 sequências)

    Parênteses balanceados de comprimento 6: ((())), (()()), (())(), ()(()), ()()().

    n = 10 (C_10 = 16796)

    Use a amostragem para navegar pelos exemplos e exporte um CSV se precisar de dados de teste.

    Perguntas frequentes

    O que é um número de Catalan?

    Os números de Catalan contam sequências de parênteses balanceados, caminhos de Dyck, árvores binárias completas e muitas outras estruturas que compartilham a mesma recorrência.

    Por que a enumeração é limitada?

    O número de exemplos cresce muito rápido. A amostragem mantém a página responsiva e ainda fornece exemplos representativos.

    A amostragem é uniforme?

    Sim. A amostragem usa contagens por programação dinâmica para escolher cada passo, então toda palavra de Dyck tem a mesma chance. Uma semente fixa reproduz a mesma lista.

    Como caminhos de Dyck correspondem a parênteses balanceados?

    Associe '(' a U e ')' a R. O caminho permanece abaixo da diagonal exatamente quando a sequência de parênteses está balanceada.

    Como a triangulação de polígonos se relaciona com isso?

    O número de triangulações de um (n+2)-gono convexo também é C_n, portanto a triangulação de polígonos é outra estrutura de Catalan.

    Qual definição de árvore é usada?

    Esta página usa árvores binárias completas com n nós internos. As folhas são representadas por '*', e os nós internos são escritos como (L,R).

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