2 * Introduction to Sets::
3 * Functions and Variables for Sets::
6 @node Introduction to Sets, Functions and Variables for Sets, Sets, Sets
7 @section Introduction to Sets
10 陽な列挙によって定義された有限集合のために、
11 積集合や和集合のような、集合関数を提供します。
12 Maximaは、リストと集合を別のオブジェクトとして扱います。
14 リストまたは集合であるメンバーがリストであったり集合であったりする集合を扱うことを可能にします。
18 組み合わせ論に関係したいくつかの関数を提供します;
19 これらは、第一種と第二種スターリング数、ベル数、第一種と第二種の多項係数、
21 Maximaは、クロネッカーのデルタ関数も定義します。
25 メンバー@code{a_1, ..., a_n}の集合を構成するには、
26 @code{set(a_1, ..., a_n)}または@code{@{a_1, ..., a_n@}}を書いてください;
28 @code{set()}または@code{@{@}}を書いてください。
30 @code{set(...)}と@code{@{ ... @}}は同値です。
33 もしメンバーが一度以上リストされているなら、
65 2つの要素志望@var{x}と@var{y}は、
66 @code{is(@var{x} = @var{y})}が@code{true}をもたらす
67 (すなわち、集合構成の目的で同じと見なされる)
70 @c THAT IS BECAUSE THE SET SIMPLIFICATION CODE CALLS THE LISP FUNCTION LIKE,
71 @c AND SO DOES THE CODE TO EVALUATE IS (X = Y).
72 @code{is(@var{x} = @var{y})}が@code{false}をもたらす一方、
73 @code{is(equal(@var{x}, @var{y}))}は、@code{true}をもたらす可能性があることに
75 その場合、要素@var{x}と@var{y}は異なったものと見なされます。
105 (%i6) is (equal (y, z));
109 (%o7) - ----- + - + -
115 (%o9) @{-----, - + -@}
119 リストの要素から集合を構成するには、@code{setify}を使ってください。
125 (%i1) setify ([b, a]);
129 もし@code{is(x = y)}が@code{true}に評価されるなら、
130 集合の元@code{x}と@code{y}は等しいです。
131 従って、@code{rat(x)}と@code{x}は集合の元として等しいです;
143 @code{is((x - 1)*(x + 1) = x^2 - 1)}は@code{false}に評価されるので、
144 @code{(x - 1)*(x + 1)}と@code{x^2 - 1}は集合の異なる元です;
148 @c {(x - 1)*(x + 1), x^2 - 1};
151 (%i1) @{(x - 1)*(x + 1), x^2 - 1@};
153 (%o1) @{(x - 1) (x + 1), x - 1@}
157 @code{rat}を集合の元それぞれに適用してください:
160 @c {(x - 1)*(x + 1), x^2 - 1};
164 (%i1) @{(x - 1)*(x + 1), x^2 - 1@};
166 (%o1) @{(x - 1) (x + 1), x - 1@}
173 他の整理関数を使う必要があるかもしれません。
174 以下は、@code{trigsimp}を使った例です:
177 @c {1, cos(x)^2 + sin(x)^2};
178 @c map (trigsimp, %);
181 (%i1) @{1, cos(x)^2 + sin(x)^2@};
183 (%o1) @{1, sin (x) + cos (x)@}
184 (%i2) map (trigsimp, %);
191 集合を順に並べるためにMaxima関数@code{orderlessp}を使います;
193 @i{集合関数の将来のバージョンは、違う並び替え関数を使うかもしれません。}
195 代入のような、集合に関するいくつかの演算は、
202 @c subst ([a=x, b=x, c=x], s);
203 @c map (lambda ([x], x^2), set (-1, 0, 1));
206 (%i1) s: @{a, b, c@}$
207 (%i2) subst (c=a, s);
209 (%i3) subst ([a=x, b=x, c=x], s);
211 (%i4) map (lambda ([x], x^2), set (-1, 0, 1));
215 Maximaは、リストと集合を異なるオブジェクトとして扱います;
216 @code{union}や@code{intersection}のような関数は、
217 もし引数のいずれかがしゅうごうでないなら、文句を言います。
218 もしリストに集合関数を適用する必要があるなら、
220 @code{setify}関数を使ってください。
224 @c union ([1, 2], {a, b});
225 @c union (setify ([1, 2]), {a, b});
228 (%i1) union ([1, 2], @{a, b@});
229 Function union expects a set, instead found [1,2]
230 -- an error. Quitting. To debug this try debugmode(true);
231 (%i2) union (setify ([1, 2]), @{a, b@});
235 集合@code{s}の集合要素のうち述語論理@code{f}を満たすすべての要素を抽出するためには、
236 use @code{subset(s, f)}を使ってください。
237 (@i{述語論理}はブーリアン値関数です。)
239 与えられた集合の中で、変数@code{z}に依存しない等式を見つけるには、
243 @c subset ({x + y + z, x - y + 4, x + y - 5},
244 @c lambda ([e], freeof (z, e)));
247 (%i1) subset (@{x + y + z, x - y + 4, x + y - 5@},
248 lambda ([e], freeof (z, e)));
249 (%o1) @{- y + x + 4, y + x - 5@}
252 節@ref{Functions and Variables for Sets}は、
253 Maximaの集合関数の完全なリストを持ちます。
259 @subsection Set Member Iteration
261 集合の元上を反復する2つの方法があります。
262 1つの方法は@code{map}の使用です;
266 @c map (f, {a, b, c});
269 (%i1) map (f, @{a, b, c@});
270 (%o1) @{f(a), f(b), f(c)@}
274 @code{for @var{x} in @var{s} do}を使うことです。
278 @c for si in s do print (concat (si, 1));
281 (%i1) s: @{a, b, c@};
283 (%i2) for si in s do print (concat (si, 1));
290 Maxima関数@code{first}と@code{rest}は、
293 @code{first}は、最初に表示される集合の要素を返します;
296 @code{rest(s)}は、@code{disjoin(first(s), s)}と同値です。
298 集合に対して正しく機能する他のMaxima関数があります。
300 @code{first}と@code{rest}は、違うように機能するかもしれませんし、そうでないかもしれません。
306 Maxima関数@code{orderlessp}を使い、
307 集合の元の同一性をテストするために(Lispレベルの)関数@code{like}を使います。
309 もし標準有理式(CRE)形式の式を含むリストや行列が元の集合を使おうとするなら、現れる既知のバグを持ちます。
316 (%i1) @{[x], [rat (x)]@};
317 Maxima encountered a Lisp error:
319 The value #:X1440 is not of type LIST.
321 Automatically continuing.
322 To reenable the Lisp debugger set *debugger-hook* to nil.
325 この式は、Maximaがエラーで停止する原因となります。
326 (エラーメッセージはMaximaが使うLispのバージョンに依ります。)
330 @c setify ([[rat(a)], [rat(b)]]);
333 (%i1) setify ([[rat(a)], [rat(b)]]);
334 Maxima encountered a Lisp error:
336 The value #:A1440 is not of type LIST.
338 Automatically continuing.
339 To reenable the Lisp debugger set *debugger-hook* to nil.
343 @code{orderlessp}と@code{like}の中にあるバグに原因します;
344 それらは、集合関数の中のバグが原因ではありません。
348 @c orderlessp ([rat(a)], [rat(b)]);
349 @c is ([rat(a)] = [rat(a)]);
352 (%i1) orderlessp ([rat(a)], [rat(b)]);
353 Maxima encountered a Lisp error:
355 The value #:B1441 is not of type LIST.
357 Automatically continuing.
358 To reenable the Lisp debugger set *debugger-hook* to nil.
359 (%i2) is ([rat(a)] = [rat(a)]);
364 CRE形式の式を含むリストや行を元に持つ集合を構成しないでください;
365 しかしながら、CRE形式の元を持つ集合は、問題ないはずです:
371 (%i1) @{x, rat (x)@};
375 Maximaの@code{orderlessp}は、
378 それは、すなわち、順序付け述語論理@code{orderlessp}が推移的でないことです。
379 これを示す最も簡単な既知の例は、以下の通りです。
385 @c orderlessp (q, r);
386 @c orderlessp (r, s);
387 @c orderlessp (q, s);
393 (%i4) orderlessp (q, r);
395 (%i5) orderlessp (r, s);
397 (%i6) orderlessp (q, s);
401 このバグは、一般的にMaximaの関数はもちろん、集合関数すべてにおいて、
404 もし集合の元すべてがCRE形式であるか、@code{ratsimp}を使って整理されていれば、
407 @c WHAT EXACTLY IS THE EFFECT OF ordergreat AND orderless ON THE SET FUNCTIONS ??
408 Maximaの@code{orderless}と@code{ordergreat}メカニズムは、
410 もし、@code{orderless}か@code{ordergreat}のいずれかを使う必要があるなら、
411 いかなる集合を構成する前に、これらの関数をコールしてください。
412 そして、@code{unorder}をコールしないでください。
414 @c APPARENTLY THIS NEXT BIT REFERS TO BUG REPORT 798571
415 @c EXAMPLE WITH kron_delta (1/sqrt(2), sqrt(2)/2); NOW WORKS AS EXPECTED
416 @c COMMENT OUT PENDING CONSTRUCTION OF ANOTHER EXAMPLE WHICH TRIGGERS THE BUG
418 @c Maxima's sign function has a bug that may cause the Kronecker
419 @c delta function to misbehave; for example:
422 @c @c kron_delta (1/sqrt(2), sqrt(2)/2);
425 @c (%i1) kron_delta (1/sqrt(2), sqrt(2)/2);
429 @c The correct value is 1; the bug is related to the @code{sign} bug
432 @c @c sign (1/sqrt(2) - sqrt(2)/2);
435 @c (%i1) sign (1/sqrt(2) - sqrt(2)/2);
439 もし集合関数のバグかもしれないと思う何かを見つけたら、
440 どうかMaximaのバグデータベースに報告してください。
441 @code{bug_report}を参照してください。
445 マサチューセッツ州ケンブリッジ市のStavros Macrakisと、
446 ネブラスカ大学カーニー校(UNK)のBarton Willisが、
447 Maximaの集合関数とそれらのドキュメンテーションを書きました。
449 @node Functions and Variables for Sets, , Introduction to Sets, Sets
450 @section Functions and Variables for Sets
453 @deffn {関数} adjoin (@var{x}, @var{a})
455 集合@var{a}に要素@code{@{@var{x}@}}を加えた集合を返します。
457 もし@var{a}が集合リテラルでないなら、
458 @code{adjoin}は文句を言います。
460 @code{adjoin(@var{x}, @var{a})}と@code{union(set(@var{x}), @var{a})}は同値です;
461 しかしながら、@code{adjoin}は@code{union}より幾分早いかもしれません。
463 @code{disjoin}も参照してください。
468 @c adjoin (c, {a, b});
469 @c adjoin (a, {a, b});
472 (%i1) adjoin (c, @{a, b@});
474 (%i2) adjoin (a, @{a, b@});
485 @deffn {関数} belln (@var{n})
488 @code{belln(n)}は@var{n}個のメンバーを持つ集合の分割の数です。
491 @code{belln(@var{n})}は@math{n}番目のベル数に整理されます。
492 @code{belln}は他のいかなる引数に関して整理されません。
494 @code{belln}は等式、リスト、行列、集合上に分配されます。
498 非負整数に適用された@code{belln}。
501 @c makelist (belln (i), i, 0, 6);
502 @c is (cardinality (set_partitions ({})) = belln (0));
503 @c is (cardinality (set_partitions ({1, 2, 3, 4, 5, 6})) =
507 (%i1) makelist (belln (i), i, 0, 6);
508 (%o1) [1, 1, 2, 5, 15, 52, 203]
509 (%i2) is (cardinality (set_partitions (@{@})) = belln (0));
511 (%i3) is (cardinality (set_partitions (@{1, 2, 3, 4, 5, 6@})) =
516 非負整数でない引数に適用された@code{belln}。
519 @c [belln (x), belln (sqrt(3)), belln (-9)];
522 (%i1) [belln (x), belln (sqrt(3)), belln (-9)];
523 (%o1) [belln(x), belln(sqrt(3)), belln(- 9)]
533 @deffn {関数} cardinality (@var{a})
535 集合@var{a}の異なる要素の数を返します。
538 @code{cardinality}は冗長な要素を無視します。
544 @c cardinality ({a, a, b, c});
546 @c cardinality ({a, a, b, c});
549 (%i1) cardinality (@{@});
551 (%i2) cardinality (@{a, a, b, c@});
555 (%i4) cardinality (@{a, a, b, c@});
565 @anchor{cartesian_product}
566 @deffn {関数} cartesian_product (@var{b_1}, ... , @var{b_n})
567 Returns a set of lists of the form
568 形式@code{[@var{x_1}, ..., @var{x_n}]}のリストの集合を返します。
569 ここで、@var{x_1}, ..., @var{x_n}はそれぞれ、
570 集合@var{b_1}, ... , @var{b_n}の要素です。
573 @code{cartesian_product}は文句を言います。
578 @c cartesian_product ({0, 1});
579 @c cartesian_product ({0, 1}, {0, 1});
580 @c cartesian_product ({x}, {y}, {z});
581 @c cartesian_product ({x}, {-1, 0, 1});
584 (%i1) cartesian_product (@{0, 1@});
586 (%i2) cartesian_product (@{0, 1@}, @{0, 1@});
587 (%o2) @{[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]@}
588 (%i3) cartesian_product (@{x@}, @{y@}, @{z@});
590 (%i4) cartesian_product (@{x@}, @{-1, 0, 1@});
591 (%o4) @{[x, - 1], [x, 0], [x, 1]@}
602 @deffn {関数} disjoin (@var{x}, @var{a})
603 元@var{x}を持たない集合@var{a}を返します。
604 もし@var{x}が@var{a}のメンバーでないなら、
607 もし@var{a}が集合リテラルでないなら、
608 @code{disjoin}は文句を言います。
610 @code{disjoin(@var{x}, @var{a})}, @code{delete(@var{x}, @var{a})},
611 @code{setdifference(@var{a}, set(@var{x}))}はすべて同値です。
613 @code{disjoin}は一般的に他より速いです。
618 @c disjoin (a, {a, b, c, d});
619 @c disjoin (a + b, {5, z, a + b, %pi});
620 @c disjoin (a - b, {5, z, a + b, %pi});
623 (%i1) disjoin (a, @{a, b, c, d@});
625 (%i2) disjoin (a + b, @{5, z, a + b, %pi@});
627 (%i3) disjoin (a - b, @{5, z, a + b, %pi@});
628 (%o3) @{5, %pi, b + a, z@}
638 @deffn {関数} disjointp (@var{a}, @var{b})
640 集合@var{a}と@var{b}がばらばらなら、
643 もし@var{a}か@var{b}が集合リテラルでないなら、
644 @code{disjointp}は文句を言います。
649 @c disjointp ({a, b, c}, {1, 2, 3});
650 @c disjointp ({a, b, 3}, {1, 2, 3});
653 (%i1) disjointp (@{a, b, c@}, @{1, 2, 3@});
655 (%i2) disjointp (@{a, b, 3@}, @{1, 2, 3@});
661 @category{Predicate functions}
667 @deffn {関数} divisors (@var{n})
672 @code{divisors(@var{n})}は整数の集合に整理されます。
673 約数の集合は元1と@var{n}を含みます。
676 @code{divisors}は、等式、リスト、行列、集合上に分配されます。
685 @c lreduce ("+", args(s)) - 28;
688 (%i1) s: divisors(28);
689 (%o1) @{1, 2, 4, 7, 14, 28@}
690 (%i2) lreduce ("+", args(s)) - 28;
694 @code{divisors}は整理関数です。
695 @code{divisors(a)}の中で@code{a}に8を代入することは、
696 @code{divisors(8)}を再評価せずに約数をもたらします。
705 (%i2) subst (8, a, %);
709 @code{divisors}は、等式、リスト、行列、集合上に分配されます。
713 @c divisors ([a, b, c]);
714 @c divisors (matrix ([a, b], [c, d]));
715 @c divisors ({a, b, c});
718 (%i1) divisors (a = b);
719 (%o1) divisors(a) = divisors(b)
720 (%i2) divisors ([a, b, c]);
721 (%o2) [divisors(a), divisors(b), divisors(c)]
722 (%i3) divisors (matrix ([a, b], [c, d]));
723 [ divisors(a) divisors(b) ]
725 [ divisors(c) divisors(d) ]
726 (%i4) divisors (@{a, b, c@});
727 (%o4) @{divisors(a), divisors(b), divisors(c)@}
737 @deffn {関数} elementp (@var{x}, @var{a})
738 @var{x}が集合@var{a}の元の時だけ@code{true}を返します。
740 もし@var{a}が集合リテラルでないなら、
741 @code{elementp}は文句を言います。
746 @c elementp (sin(1), {sin(1), sin(2), sin(3)});
747 @c elementp (sin(1), {cos(1), cos(2), cos(3)});
750 (%i1) elementp (sin(1), @{sin(1), sin(2), sin(3)@});
752 (%i2) elementp (sin(1), @{cos(1), cos(2), cos(3)@});
758 @category{Predicate functions}
764 @deffn {関数} emptyp (@var{a})
766 @var{a}が空の集合か空のリストの時だけ、@code{true}を返します。
771 @c map (emptyp, [{}, []]);
772 @c map (emptyp, [a + b, {{}}, %pi]);
775 (%i1) map (emptyp, [@{@}, []]);
777 (%i2) map (emptyp, [a + b, @{@{@}@}, %pi]);
778 (%o2) [false, false, false]
783 @category{Predicate functions}
788 @anchor{equiv_classes}
789 @deffn {関数} equiv_classes (@var{s}, @var{F})
794 @var{F}は@var{s}の@var{s}との直積集合上の2変数関数です。
796 @var{F}の戻り値は、@code{true}か@code{false}、もしくは、
797 @code{is(@var{expr})}が@code{true}か@code{false}のような
801 @code{equiv_classes}は不平なくそれを受け入れますが、
802 その場合、結果は、一般に正しくありません。
804 @c EXCESSIVE DETAIL HERE. PROBABLY JUST CUT THIS
805 @c @var{F} may be a relational operator (built-in or user-defined),
806 @c an ordinary Maxima function, a Lisp function, a lambda expression,
807 @c a macro, or a subscripted function.
812 @code{true}か@code{false}を返すラムダ式です。
815 @c equiv_classes ({1, 1.0, 2, 2.0, 3, 3.0},
816 @c lambda ([x, y], is (equal (x, y))));
819 (%i1) equiv_classes (@{1, 1.0, 2, 2.0, 3, 3.0@},
820 lambda ([x, y], is (equal (x, y))));
821 (%o1) @{@{1, 1.0@}, @{2, 2.0@}, @{3, 3.0@}@}
824 同値関係が、@code{is}が@code{true}か@code{false}に評価される
828 @c equiv_classes ({1, 1.0, 2, 2.0, 3, 3.0}, equal);
831 (%i1) equiv_classes (@{1, 1.0, 2, 2.0, 3, 3.0@}, equal);
832 (%o1) @{@{1, 1.0@}, @{2, 2.0@}, @{3, 3.0@}@}
838 @c equiv_classes ({1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},
839 @c lambda ([x, y], remainder (x - y, 3) = 0));
842 (%i1) equiv_classes (@{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7@},
843 lambda ([x, y], remainder (x - y, 3) = 0));
844 (%o1) @{@{1, 4, 7@}, @{2, 5@}, @{3, 6@}@}
854 @deffn {関数} every (@var{f}, @var{s})
855 @deffnx {関数} every (@var{f}, @var{L_1}, ..., @var{L_n})
857 もし述語論理@var{f}が与えられた引数すべてで@code{true}なら、
860 ある集合が二番目の引数として与えられたとして、
861 もし@code{is(@var{f}(@var{a_i}))}が
862 @var{s}の中の@var{a_i}すべてに関して
864 @code{every(@var{f}, @var{s})}は@code{true}です。
866 @var{s}の中の@var{a_i}すべてに関して@var{f}を評価するかもしれないししないかもしれません。
868 @code{every}は任意の順序で@code{@var{f}(@var{a_i})}を評価します。
870 非キスとして1つか複数のリストが与えられたとして、
871 もし@code{is(@var{f}(@var{x_1}, ..., @var{x_n}))}が
872 @var{L_1}, ..., @var{L_n}それぞれの中の@var{x_1}, ..., @var{x_n}すべてに対して
874 @code{every(@var{f}, @var{L_1}, ..., @var{L_n})}は@code{true}を返します。
876 @var{x_1}, ..., @var{x_n}のすべての組み合わせに対して@var{f}を評価するかもしれないししないかもしれません。
877 @code{every}はインデックスを増やす順序でリストを評価します。
879 空の集合@code{@{@}}または空のリスト@code{[]}が引数として与えられたとして、
880 @code{every}は@code{false}を返します。
882 グローバルフラグ@code{maperror}が@code{true}の時、
883 リスト@var{L_1}, ..., @var{L_n}すべては等しい長さを持たなければいけません。
884 @code{maperror}が@code{false}の時、
885 リスト引数は、最短のリストの長さに効果的に切り詰められます。
888 @code{true}か@code{false}以外の何かに評価される述語論理@var{f}の戻り値は、
889 @code{prederror}によって決定されます。
890 @code{prederror}が@code{true}の時、
891 そんな値は@code{false}として扱われ、
892 @code{every}の戻り値は@code{false}です。
893 @code{prederror}が@code{false}の時、
894 そんな値は@code{unknown}として扱われ、
895 @code{every}の戻り値は@code{unknown}です。
899 1つの集合に適用された@code{every}。
903 @c every (integerp, {1, 2, 3, 4, 5, 6});
904 @c every (atom, {1, 2, sin(3), 4, 5 + y, 6});
907 (%i1) every (integerp, @{1, 2, 3, 4, 5, 6@});
909 (%i2) every (atom, @{1, 2, sin(3), 4, 5 + y, 6@});
913 2つのリストに適用された@code{every}。
917 @c every ("=", [a, b, c], [a, b, c]);
918 @c every ("#", [a, b, c], [a, b, c]);
921 (%i1) every ("=", [a, b, c], [a, b, c]);
923 (%i2) every ("#", [a, b, c], [a, b, c]);
927 @code{true}か@code{false}以外の何かに評価される
929 グローバルフラグ@code{prederror}によって決定されます。
932 @c prederror : false;
933 @c map (lambda ([a, b], is (a < b)), [x, y, z],
935 @c every ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
937 @c every ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
940 (%i1) prederror : false;
942 (%i2) map (lambda ([a, b], is (a < b)), [x, y, z],
944 (%o2) [unknown, unknown, unknown]
945 (%i3) every ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
947 (%i4) prederror : true;
949 (%i5) every ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
959 @anchor{extremal_subset}
960 @deffn {関数} extremal_subset (@var{s}, @var{f}, max)
961 @deffnx {関数} extremal_subset (@var{s}, @var{f}, min)
963 関数@var{f}が最大または最小値を取る、
966 @code{extremal_subset(@var{s}, @var{f}, max)}は、
968 集合またはリスト@var{s}の部分集合を返します。
970 @code{extremal_subset(@var{s}, @var{f}, min)}は、
972 集合またはリスト@var{s}の部分集合を返します。
977 @c extremal_subset ({-2, -1, 0, 1, 2}, abs, max);
978 @c extremal_subset ({sqrt(2), 1.57, %pi/2}, sin, min);
981 (%i1) extremal_subset (@{-2, -1, 0, 1, 2@}, abs, max);
983 (%i2) extremal_subset (@{sqrt(2), 1.57, %pi/2@}, sin, min);
994 @deffn {関数} flatten (@var{expr})
996 @var{expr}と同じ演算子を持つ部分式の引数を集め、
999 @code{expr}の主演算子と違った演算子の部分式は、
1000 たとえそれらが、逆に@code{expr}に関するものと同じ演算子の部分式を含んだとしても、
1003 引数の数が演算子に関して宣言された引数と違う
1004 式を@code{flatten}が構成する可能性があるかもしれません;
1005 これは、整理器や評価器からのエラーメッセージを起こさせるかもしれません。
1006 @code{flatten}はそんな状況を検出しようとしません。
1008 特別な表現の式、例えば、標準有理式(CRE)、はflattenできません;
1009 そんな場合、@code{flatten}は引数を変更なしに返します。
1013 リストに適用すると、@code{flatten}はリストの要素すべてを集めます。
1016 @c flatten ([a, b, [c, [d, e], f], [[g, h]], i, j]);
1019 (%i1) flatten ([a, b, [c, [d, e], f], [[g, h]], i, j]);
1020 (%o1) [a, b, c, d, e, f, g, h, i, j]
1023 集合に適用すると、@code{flatten}は集合の元すべてを集めます。
1026 @c flatten ({a, {b}, {{c}}});
1027 @c flatten ({a, {[a], {a}}});
1030 (%i1) flatten (@{a, @{b@}, @{@{c@}@}@});
1032 (%i2) flatten (@{a, @{[a], @{a@}@}@});
1036 @code{flatten}は、主演算子をn項に宣言する効果に似ています。
1037 しかしながら、@code{flatten}は、
1038 主演算子と違う演算子を持つ部分式上に影響を持ちません。
1042 @c expr: flatten (f (g (f (f (x)))));
1043 @c declare (f, nary);
1047 (%i1) expr: flatten (f (g (f (f (x)))));
1049 (%i2) declare (f, nary);
1055 @code{flatten}は、他の任意の演算子と同じように添字付き関数を扱います。
1058 @c flatten (f[5] (f[5] (x, y), z));
1061 (%i1) flatten (f[5] (f[5] (x, y), z));
1066 引数の数が演算子に関して宣言された引数と違う
1067 式を@code{flatten}が構成する可能性があるかもしれません;
1070 @c 'mod (5, 'mod (7, 4));
1075 (%i1) 'mod (5, 'mod (7, 4));
1076 (%o1) mod(5, mod(7, 4))
1080 Wrong number of arguments to mod
1081 -- an error. Quitting. To debug this try debugmode(true);
1091 @anchor{full_listify}
1092 @deffn {関数} full_listify (@var{a})
1093 @var{a}の中のすべての集合演算子をリスト演算子で置き換え、
1095 @code{full_listify}は、
1096 たとえ主演算子が@code{set}でなくても
1097 入れ子の部分式の中の集合演算子を置き換えます。
1099 @code{listify}は主演算子だけを置き換えます。
1104 @c full_listify ({a, b, {c, {d, e, f}, g}});
1105 @c full_listify (F (G ({a, b, H({c, d, e})})));
1108 (%i1) full_listify (@{a, b, @{c, @{d, e, f@}, g@}@});
1109 (%o1) [a, b, [c, [d, e, f], g]]
1110 (%i2) full_listify (F (G (@{a, b, H(@{c, d, e@})@})));
1111 (%o2) F(G([a, b, H([c, d, e])]))
1121 @deffn {関数} fullsetify (@var{a})
1124 @code{fullsetify}を集合であるメンバーそれぞれに適用します。
1125 @var{a}がリストでない時、変更なしで返します。
1127 @code{setify}は主演算子だけを置き換えます。
1132 @code{f([b])}の主演算子はリストでないので、
1134 @code{f}の引数は集合に変換されません。
1137 @c fullsetify ([a, [a]]);
1138 @c fullsetify ([a, f([b])]);
1141 (%i1) fullsetify ([a, [a]]);
1143 (%i2) fullsetify ([a, f([b])]);
1154 @deffn {関数} identity (@var{x})
1156 任意の引数@var{x}に対して@var{x}を返します。
1165 @c every (identity, [true, true]);
1168 (%i1) every (identity, [true, true]);
1173 @anchor{integer_partitions}
1174 @deffn {関数} integer_partitions (@var{n})
1175 @deffnx {関数} integer_partitions (@var{n}, @var{len})
1178 すなわち、和が@var{n}になる整数のリストです。
1180 @code{integer_partitions(@var{n})}は、
1181 整数@var{n}の分割すべての集合を返します。
1182 分割それぞれは、大きい順に並べられたリストです。
1184 @code{integer_partitions(@var{n}, @var{len})}は、
1185 長さ@var{len}以下の分割すべてを返します;
1187 @var{len}より少ない項を持つ分割それぞれには、
1188 厳密に@var{len}項持つ分割にするように、ゼロが足されます。
1189 分割それぞれは、大きい順に並べられたリストです。
1191 リスト@math{[a_1, ..., a_m]}は、
1192 (1) @math{a_i}それぞれが非ゼロ整数、かつ、
1193 (2) @math{a_1 + ... + a_m = n.}
1194 の時、非負整数@math{n}の分割です。
1200 @c integer_partitions (3);
1201 @c s: integer_partitions (25)$
1203 @c map (lambda ([x], apply ("+", x)), s);
1204 @c integer_partitions (5, 3);
1205 @c integer_partitions (5, 2);
1208 (%i1) integer_partitions (3);
1209 (%o1) @{[1, 1, 1], [2, 1], [3]@}
1210 (%i2) s: integer_partitions (25)$
1211 (%i3) cardinality (s);
1213 (%i4) map (lambda ([x], apply ("+", x)), s);
1215 (%i5) integer_partitions (5, 3);
1216 (%o5) @{[2, 2, 1], [3, 1, 1], [3, 2, 0], [4, 1, 0], [5, 0, 0]@}
1217 (%i6) integer_partitions (5, 2);
1218 (%o6) @{[3, 2], [4, 1], [5, 0]@}
1222 関数@code{subset}を使ってください;
1223 以下は素数から成る10の分割すべてを見つける例です。
1226 @c s: integer_partitions (10)$
1228 @c xprimep(x) := integerp(x) and (x > 1) and primep(x)$
1229 @c subset (s, lambda ([x], every (xprimep, x)));
1232 (%i1) s: integer_partitions (10)$
1233 (%i2) cardinality (s);
1235 (%i3) xprimep(x) := integerp(x) and (x > 1) and primep(x)$
1236 (%i4) subset (s, lambda ([x], every (xprimep, x)));
1237 (%o4) @{[2, 2, 2, 2, 2], [3, 3, 2, 2], [5, 3, 2], [5, 5], [7, 3]@}
1247 @deffn {関数} intersect (@var{a_1}, ..., @var{a_n})
1249 @code{intersect}は、以下に見る@code{intersection}と同じです。
1257 @anchor{intersection}
1258 @deffn {関数} intersection (@var{a_1}, ..., @var{a_n})
1259 集合@var{a_1}から@var{a_n}までに共通な
1263 もし引数のいずれかが集合リテラルでないなら、
1264 @code{intersection}は文句を言います。
1269 @c S_1 : {a, b, c, d};
1270 @c S_2 : {d, e, f, g};
1271 @c S_3 : {c, d, e, f};
1273 @c intersection (S_1, S_2);
1274 @c intersection (S_2, S_3);
1275 @c intersection (S_1, S_2, S_3);
1276 @c intersection (S_1, S_2, S_3, S_4);
1279 (%i1) S_1 : @{a, b, c, d@};
1280 (%o1) @{a, b, c, d@}
1281 (%i2) S_2 : @{d, e, f, g@};
1282 (%o2) @{d, e, f, g@}
1283 (%i3) S_3 : @{c, d, e, f@};
1284 (%o3) @{c, d, e, f@}
1285 (%i4) S_4 : @{u, v, w@};
1287 (%i5) intersection (S_1, S_2);
1289 (%i6) intersection (S_2, S_3);
1291 (%i7) intersection (S_1, S_2, S_3);
1293 (%i8) intersection (S_1, S_2, S_3, S_4);
1303 @deffn {関数} kron_delta (@var{x}, @var{y}, @dots{}, @var{xp})
1308 @var{xi}と@var{yj}が引数のすべての対で等しい時
1310 @var{xi}と@var{yj}が引数のある対で等しくない時
1312 等号は@code{is(equal(xi,j))}を使って決定され、
1313 不等号は@code{is(notsqual(xi,xj))}を使って決定されます。
1314 厳密に1つの引数に対して、@code{kron_delta}はエラーをシグナルします。
1320 @c kron_delta(a,b,a,b);
1321 @c kron_delta(a,a,b,a+1);
1322 @c assume(equal(x,y));
1326 (%i1) kron_delta(a,a);
1328 (%i2) kron_delta(a,b,a,b);
1329 (%o2) kron_delta(a, b)
1330 (%i3) kron_delta(a,a,b,a+1);
1332 (%i4) assume(equal(x,y));
1334 (%i5) kron_delta(x,y);
1342 @deffn {関数} listify (@var{a})
1347 そうでなければ、@code{listify}は@var{a}を返します。
1349 @code{full_listify}は
1350 @var{a}の中の集合演算子をリスト演算子に置き換えます。
1355 @c listify ({a, b, c, d});
1356 @c listify (F ({a, b, c, d}));
1359 (%i1) listify (@{a, b, c, d@});
1361 (%i2) listify (F (@{a, b, c, d@}));
1362 (%o2) F(@{a, b, c, d@})
1372 @deffn {関数} lreduce (@var{F}, @var{s})
1373 @deffnx {関数} lreduce (@var{F}, @var{s}, @var{s_0})
1375 二項関数@var{F}を合成によってn項関数に拡張します。
1378 @code{lreduce(@var{F}, @var{s})}は@code{F(... F(F(s_1, s_2), s_3), ... s_n)}を返します。
1380 オプション引数@var{s_0}が存在する時、
1381 結果は@code{lreduce(@var{F}, cons(@var{s_0}, @var{s}))}と同値です。
1383 関数@var{F}は、最初の@i{leftmost}の元に適用されます。
1384 だから、"lreduce"と名付けられています。
1386 @code{rreduce}, @code{xreduce}, @code{tree_reduce}も参照してください。
1390 オプション引数なしの@code{lreduce}。
1393 @c lreduce (f, [1, 2, 3]);
1394 @c lreduce (f, [1, 2, 3, 4]);
1397 (%i1) lreduce (f, [1, 2, 3]);
1399 (%i2) lreduce (f, [1, 2, 3, 4]);
1400 (%o2) f(f(f(1, 2), 3), 4)
1403 オプション引数ありの@code{lreduce}。
1406 @c lreduce (f, [1, 2, 3], 4);
1409 (%i1) lreduce (f, [1, 2, 3], 4);
1410 (%o1) f(f(f(4, 1), 2), 3)
1413 組み込み二項演算子に適用された@code{lreduce}。
1417 @c lreduce ("^", args ({a, b, c, d}));
1418 @c lreduce ("/", args ({a, b, c, d}));
1421 (%i1) lreduce ("^", args (@{a, b, c, d@}));
1424 (%i2) lreduce ("/", args (@{a, b, c, d@}));
1437 @deffn {関数} makeset (@var{expr}, @var{x}, @var{s})
1439 式@var{expr}から生成された元を持つ集合を返します。
1440 ここで、@var{x}は@var{expr}の中の変数のリストであり、
1441 @var{s}はリストの集合かリストです。
1444 @var{s}の元に並列にバインドされた変数@var{x}で評価されます。
1447 @var{x}と同じ長さを持たなければいけません。
1448 変数@var{x}のリストは、添字の付かないシンボルのリストでなければいけません。
1449 たとえシンボルが1つしかない場合でも、@var{x}は1要素のリストでなければいけなく、
1450 @var{s}の元それぞれは1要素のリストでなければいけません。
1452 @c FOLLOWING EQUIVALENT EXPRESSION IS REALLY TOO COMPLICATED, JUST SKIP IT FOR NOW
1453 @c @code{makeset(@var{expr}, @var{x}, @var{s})} returns the same result as
1454 @c @code{setify(map(lambda([L], sublis(map("=", ''@var{x}, L), ''@var{expr})), args(@var{s})))}.
1456 @code{makelist}も参照してください。
1461 @c makeset (i/j, [i, j], [[1, a], [2, b], [3, c], [4, d]]);
1463 @c S3 : cartesian_product (S, S, S);
1464 @c makeset (i + j + k, [i, j, k], S3);
1465 @c makeset (sin(x), [x], {[1], [2], [3]});
1468 (%i1) makeset (i/j, [i, j], [[1, a], [2, b], [3, c], [4, d]]);
1470 (%o1) @{-, -, -, -@}
1472 (%i2) S : @{x, y, z@}$
1473 (%i3) S3 : cartesian_product (S, S, S);
1474 (%o3) @{[x, x, x], [x, x, y], [x, x, z], [x, y, x], [x, y, y],
1475 [x, y, z], [x, z, x], [x, z, y], [x, z, z], [y, x, x],
1476 [y, x, y], [y, x, z], [y, y, x], [y, y, y], [y, y, z],
1477 [y, z, x], [y, z, y], [y, z, z], [z, x, x], [z, x, y],
1478 [z, x, z], [z, y, x], [z, y, y], [z, y, z], [z, z, x],
1479 [z, z, y], [z, z, z]@}
1480 (%i4) makeset (i + j + k, [i, j, k], S3);
1481 (%o4) @{3 x, 3 y, y + 2 x, 2 y + x, 3 z, z + 2 x, z + y + x,
1482 z + 2 y, 2 z + x, 2 z + y@}
1483 (%i5) makeset (sin(x), [x], @{[1], [2], [3]@});
1484 (%o5) @{sin(1), sin(2), sin(3)@}
1494 @deffn {関数} moebius (@var{n})
1498 @var{n}が@math{k}個の異なる素数の積の時、
1499 @code{moebius(@var{n})}は@math{(-1)^k}に整理されます;
1500 @math{@var{n} = 1}の時、1に整理されます;
1501 他の正の数すべてに対して、0に整理されます。
1503 @code{moebius}は等式、リスト、行列、集合上に分配されます。
1509 @c moebius (2 * 3 * 5);
1510 @c moebius (11 * 17 * 29 * 31);
1513 @c moebius (n = 12);
1514 @c moebius ([11, 11 * 13, 11 * 13 * 15]);
1515 @c moebius (matrix ([11, 12], [13, 14]));
1516 @c moebius ({21, 22, 23, 24});
1521 (%i2) moebius (2 * 3 * 5);
1523 (%i3) moebius (11 * 17 * 29 * 31);
1525 (%i4) moebius (2^32);
1529 (%i6) moebius (n = 12);
1530 (%o6) moebius(n) = 0
1531 (%i7) moebius ([11, 11 * 13, 11 * 13 * 15]);
1533 (%i8) moebius (matrix ([11, 12], [13, 14]));
1537 (%i9) moebius (@{21, 22, 23, 24@});
1547 @anchor{multinomial_coeff}
1548 @deffn {関数} multinomial_coeff (@var{a_1}, ..., @var{a_n})
1549 @deffnx {関数} multinomial_coeff ()
1553 @var{a_k}それぞれが非負の整数の時、
1555 @code{@var{a_1} + ... + @var{a_n}}個の別々のオブジェクトを
1556 @math{k}番目の枠の中に@var{a_k}の要素を持つ@math{n}個の枠に置く方法の数を与えます。
1558 一般に、@code{multinomial_coeff (@var{a_1}, ..., @var{a_n})}は
1559 @code{(@var{a_1} + ... + @var{a_n})!/(@var{a_1}! ... @var{a_n}!)}と同値です。
1561 @code{multinomial_coeff()} (引数なし)は1に評価されます。
1563 @code{minfactorial}は@code{multinomial_coeff}が返す値を整理することができます。
1568 @c multinomial_coeff (1, 2, x);
1569 @c minfactorial (%);
1570 @c multinomial_coeff (-6, 2);
1571 @c minfactorial (%);
1574 (%i1) multinomial_coeff (1, 2, x);
1578 (%i2) minfactorial (%);
1579 (x + 1) (x + 2) (x + 3)
1580 (%o2) -----------------------
1582 (%i3) multinomial_coeff (-6, 2);
1586 (%i4) minfactorial (%);
1596 @anchor{num_distinct_partitions}
1597 @deffn {関数} num_distinct_partitions (@var{n})
1598 @deffnx {関数} num_distinct_partitions (@var{n}, list)
1601 @var{n}の異なる整数分割の数を返します。
1602 そうでなければ、@code{num_distinct_partitions}は名詞形を返します。
1604 @code{num_distinct_partitions(@var{n}, list)}は、
1605 1, 2, 3, ..., @var{n}の異なる分割の数のリストを返します。
1608 @math{@var{n} = k_1 + ... + k_m}となるような
1609 異なる正の整数@math{k_1}, ..., @math{k_m}のリストです。
1614 @c num_distinct_partitions (12);
1615 @c num_distinct_partitions (12, list);
1616 @c num_distinct_partitions (n);
1619 (%i1) num_distinct_partitions (12);
1621 (%i2) num_distinct_partitions (12, list);
1622 (%o2) [1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15]
1623 (%i3) num_distinct_partitions (n);
1624 (%o3) num_distinct_partitions(n)
1633 @anchor{num_partitions}
1634 @deffn {関数} num_partitions (@var{n})
1635 @deffnx {関数} num_partitions (@var{n}, list)
1638 @var{n}の整数分割の数を返します。
1639 そうでなければ、@code{num_partitions}は名詞式を返します。
1641 @code{num_partitions(@var{n}, list)}は、
1642 1, 2, 3, ..., @var{n}の整数分割の数のリストを返します。
1645 @code{num_partitions(@var{n})}は
1646 @code{cardinality(integer_partitions(@var{n}))}と等しいです;
1647 しかしながら、@code{num_partitions}は、
1648 分割の集合を実際には構成しないので、はるかに速いです。
1653 @c num_partitions (5) = cardinality (integer_partitions (5));
1654 @c num_partitions (8, list);
1655 @c num_partitions (n);
1658 (%i1) num_partitions (5) = cardinality (integer_partitions (5));
1660 (%i2) num_partitions (8, list);
1661 (%o2) [1, 1, 2, 3, 5, 7, 11, 15, 22]
1662 (%i3) num_partitions (n);
1663 (%o3) num_partitions(n)
1674 @anchor{partition_set}
1675 @deffn {関数} partition_set (@var{a}, @var{f})
1677 集合@var{a}を述語論理@var{f}に従って分割します。
1679 @code{partition_set}は2つの集合のリストを返します。
1681 @var{f}が@code{false}に評価される
1683 二番目は@var{a}の他の要素すべてから成ります。
1684 @code{partition_set}は
1685 @code{is}を@var{f}の戻り値に適用しません。
1688 @code{partition_set}は文句を言います。
1690 @code{subset}も参照してください。
1695 @c partition_set ({2, 7, 1, 8, 2, 8}, evenp);
1696 @c partition_set ({x, rat(y), rat(y) + z, 1},
1697 @c lambda ([x], ratp(x)));
1700 (%i1) partition_set (@{2, 7, 1, 8, 2, 8@}, evenp);
1701 (%o1) [@{1, 7@}, @{2, 8@}]
1702 (%i2) partition_set (@{x, rat(y), rat(y) + z, 1@},
1703 lambda ([x], ratp(x)));
1704 (%o2)/R/ [@{1, x@}, @{y, y + z@}]
1713 @anchor{permutations}
1714 @deffn {関数} permutations (@var{a})
1716 リストまたは集合@var{a}の元の異なる順列すべての集合を返します。
1720 @var{a}の重複した元が順列の中に含まれます。
1722 もし@var{a}がリストリテラルや集合リテラルでないなら、
1723 @code{permutations}は文句を言います。
1725 @code{random_permutation}も参照してください。
1730 @c permutations ([a, a]);
1731 @c permutations ([a, a, b]);
1734 (%i1) permutations ([a, a]);
1736 (%i2) permutations ([a, a, b]);
1737 (%o2) @{[a, a, b], [a, b, a], [b, a, a]@}
1748 @deffn {関数} powerset (@var{a})
1749 @deffnx {関数} powerset (@var{a}, @var{n})
1751 @var{a}の部分集合すべての集合、または、その集合の部分集合を返します。
1753 @code{powerset(@var{a})}は
1754 集合@var{a}の部分集合すべての集合を返します。
1755 @code{powerset(@var{a})}は@code{2^cardinality(@var{a})}個の元を持ちます。
1757 @code{powerset(@var{a}, @var{n})}は、
1758 濃度@var{n}を持つ@var{a}の部分集合すべての集合を返します。
1760 もし@var{a}が集合リテラルでないか、
1762 @code{powerset}は文句を言います。
1767 @c powerset ({a, b, c});
1768 @c powerset ({w, x, y, z}, 4);
1769 @c powerset ({w, x, y, z}, 3);
1770 @c powerset ({w, x, y, z}, 2);
1771 @c powerset ({w, x, y, z}, 1);
1772 @c powerset ({w, x, y, z}, 0);
1775 (%i1) powerset (@{a, b, c@});
1776 (%o1) @{@{@}, @{a@}, @{a, b@}, @{a, b, c@}, @{a, c@}, @{b@}, @{b, c@}, @{c@}@}
1777 (%i2) powerset (@{w, x, y, z@}, 4);
1778 (%o2) @{@{w, x, y, z@}@}
1779 (%i3) powerset (@{w, x, y, z@}, 3);
1780 (%o3) @{@{w, x, y@}, @{w, x, z@}, @{w, y, z@}, @{x, y, z@}@}
1781 (%i4) powerset (@{w, x, y, z@}, 2);
1782 (%o4) @{@{w, x@}, @{w, y@}, @{w, z@}, @{x, y@}, @{x, z@}, @{y, z@}@}
1783 (%i5) powerset (@{w, x, y, z@}, 1);
1784 (%o5) @{@{w@}, @{x@}, @{y@}, @{z@}@}
1785 (%i6) powerset (@{w, x, y, z@}, 0);
1795 @deffn {関数} random_permutation (@var{a})
1797 クヌースのシャッフルアルゴリズムで構成されるような、
1798 集合またはリスト@var{a}のランダムな順列を返します。
1800 戻り値は、たとえ要素すべてが偶然同じでも
1802 しかしながら、引数の要素はコピーされません。
1807 @c random_permutation ([a, b, c, 1, 2, 3]);
1808 @c random_permutation ([a, b, c, 1, 2, 3]);
1809 @c random_permutation ({x + 1, y + 2, z + 3});
1810 @c random_permutation ({x + 1, y + 2, z + 3});
1813 (%i1) random_permutation ([a, b, c, 1, 2, 3]);
1814 (%o1) [c, 1, 2, 3, a, b]
1815 (%i2) random_permutation ([a, b, c, 1, 2, 3]);
1816 (%o2) [b, 3, 1, c, a, 2]
1817 (%i3) random_permutation (@{x + 1, y + 2, z + 3@});
1818 (%o3) [y + 2, z + 3, x + 1]
1819 (%i4) random_permutation (@{x + 1, y + 2, z + 3@});
1820 (%o4) [x + 1, y + 2, z + 3]
1831 @deffn {関数} rreduce (@var{F}, @var{s})
1832 @deffnx {関数} rreduce (@var{F}, @var{s}, @var{s_@{n + 1@}})
1834 合成によって二項関数@var{F}をn項関数に拡張します。
1837 @code{rreduce(@var{F}, @var{s})}は
1838 @code{F(s_1, ... F(s_@{n - 2@}, F(s_@{n - 1@}, s_n)))}を返します。
1839 オプション引数@var{s_@{n + 1@}}が存在する時、
1840 結果は、@code{rreduce(@var{F}, endcons(@var{s_@{n + 1@}}, @var{s}))}
1843 関数@var{F}は、最初@i{rightmost}のリスト要素に適用されます。
1846 @code{lreduce}, @code{tree_reduce}, @code{xreduce}も参照してください。
1850 オプション引数なしの@code{rreduce}。
1853 @c rreduce (f, [1, 2, 3]);
1854 @c rreduce (f, [1, 2, 3, 4]);
1857 (%i1) rreduce (f, [1, 2, 3]);
1859 (%i2) rreduce (f, [1, 2, 3, 4]);
1860 (%o2) f(1, f(2, f(3, 4)))
1863 オプション引数ありの@code{rreduce}。
1866 @c rreduce (f, [1, 2, 3], 4);
1869 (%i1) rreduce (f, [1, 2, 3], 4);
1870 (%o1) f(1, f(2, f(3, 4)))
1873 組み込み二項演算子に適用された@code{rreduce}。
1877 @c rreduce ("^", args ({a, b, c, d}));
1878 @c rreduce ("/", args ({a, b, c, d}));
1881 (%i1) rreduce ("^", args (@{a, b, c, d@}));
1886 (%i2) rreduce ("/", args (@{a, b, c, d@}));
1898 @anchor{setdifference}
1899 @deffn {関数} setdifference (@var{a}, @var{b})
1901 集合@var{a}の中の、集合@var{b}にない要素を含む集合を返します。
1903 もし@var{a}か@var{b}が集合リテラルでないなら、
1904 @code{setdifference}は文句を言います。
1909 @c S_1 : {a, b, c, x, y, z};
1910 @c S_2 : {aa, bb, c, x, y, zz};
1911 @c setdifference (S_1, S_2);
1912 @c setdifference (S_2, S_1);
1913 @c setdifference (S_1, S_1);
1914 @c setdifference (S_1, {});
1915 @c setdifference ({}, S_1);
1918 (%i1) S_1 : @{a, b, c, x, y, z@};
1919 (%o1) @{a, b, c, x, y, z@}
1920 (%i2) S_2 : @{aa, bb, c, x, y, zz@};
1921 (%o2) @{aa, bb, c, x, y, zz@}
1922 (%i3) setdifference (S_1, S_2);
1924 (%i4) setdifference (S_2, S_1);
1925 (%o4) @{aa, bb, zz@}
1926 (%i5) setdifference (S_1, S_1);
1928 (%i6) setdifference (S_1, @{@});
1929 (%o6) @{a, b, c, x, y, z@}
1930 (%i7) setdifference (@{@}, S_1);
1941 @deffn {関数} setequalp (@var{a}, @var{b})
1943 集合@var{a}と@var{b}が同じ要素数を持ち、
1944 @c $SETEQUALP CALLS THE LISP FUNCTION LIKE,
1945 @c AND SO DOES THE CODE TO EVALUATE IS (X = Y).
1946 @code{listify}が決定した順序で考えて
1947 @var{a}の要素の中の@code{x}と
1948 @var{b}の要素の中の@code{y}に対して
1949 @code{is(@var{x} = @var{y})}が@code{true}なら、
1951 そうでなければ、@code{setequalp}は@code{false}を返します。
1956 @c setequalp ({1, 2, 3}, {1, 2, 3});
1957 @c setequalp ({a, b, c}, {1, 2, 3});
1958 @c setequalp ({x^2 - y^2}, {(x + y) * (x - y)});
1961 (%i1) setequalp (@{1, 2, 3@}, @{1, 2, 3@});
1963 (%i2) setequalp (@{a, b, c@}, @{1, 2, 3@});
1965 (%i3) setequalp (@{x^2 - y^2@}, @{(x + y) * (x - y)@});
1971 @category{Predicate functions}
1977 @deffn {関数} setify (@var{a})
1979 リスト@var{a}の要素から集合を構成します。
1980 リスト@var{a}の重複した要素は削除され、
1981 要素は、述語論理@code{orderlessp}に従って並び替えられます。
1983 もし@var{a}が集合リテラルでないなら、
1984 @code{setify}は文句を言います。
1989 @c setify ([1, 2, 3, a, b, c]);
1990 @c setify ([a, b, c, a, b, c]);
1991 @c setify ([7, 13, 11, 1, 3, 9, 5]);
1994 (%i1) setify ([1, 2, 3, a, b, c]);
1995 (%o1) @{1, 2, 3, a, b, c@}
1996 (%i2) setify ([a, b, c, a, b, c]);
1998 (%i3) setify ([7, 13, 11, 1, 3, 9, 5]);
1999 (%o3) @{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13@}
2009 @deffn {関数} setp (@var{a})
2011 @var{a}がMaximaの集合の時だけ、@code{true}を返します。
2014 整理された集合はもちろん、未整理の集合(すなわち、冗長な元を持つ集合)に対して、
2017 @c NOT SURE WE NEED TO MENTION THIS. OK FOR NOW
2018 @code{setp}はMaxima関数
2019 @code{setp(a) := not atom(a) and op(a) = 'set}
2040 @category{Predicate functions}
2045 @anchor{set_partitions}
2046 @deffn {関数} set_partitions (@var{a})
2047 @deffnx {関数} set_partitions (@var{a}, @var{n})
2049 @var{a}の分割すべての集合、または、その集合の部分集合を返します。
2051 @code{set_partitions(@var{a}, @var{n})}は
2052 @var{n}個の空でないばらばらの部分集合への
2053 @var{a}の分解すべての集合を返します。
2055 @code{set_partitions(@var{a})}は分割すべての集合を返します。
2057 @code{stirling2}は集合の分割の集合の濃度を返します。
2063 @math{P}の元それぞれが空でない集合
2065 @math{P}の別の元はばらばらである。
2067 @math{P}の元の和集合が@math{S}に等しい
2074 条件1と2が空ゆえに真なので、空集合はそれ自身の分割です。
2077 @c set_partitions ({});
2080 (%i1) set_partitions (@{@});
2085 @code{stirling2}を使って見つけられます。
2088 @c s: {0, 1, 2, 3, 4, 5}$
2089 @c p: set_partitions (s, 3)$
2090 @c cardinality(p) = stirling2 (6, 3);
2093 (%i1) s: @{0, 1, 2, 3, 4, 5@}$
2094 (%i2) p: set_partitions (s, 3)$
2095 (%i3) cardinality(p) = stirling2 (6, 3);
2100 @var{n} = 3個の元を持たなければいけません;
2104 @c s: {0, 1, 2, 3, 4, 5}$
2105 @c p: set_partitions (s, 3)$
2106 @c map (cardinality, p);
2109 (%i1) s: @{0, 1, 2, 3, 4, 5@}$
2110 (%i2) p: set_partitions (s, 3)$
2111 (%i3) map (cardinality, p);
2117 元の和集合は@code{s}に等しくなければいけません;
2121 @c s: {0, 1, 2, 3, 4, 5}$
2122 @c p: set_partitions (s, 3)$
2123 @c map (lambda ([x], apply (union, listify (x))), p);
2126 (%i1) s: @{0, 1, 2, 3, 4, 5@}$
2127 (%i2) p: set_partitions (s, 3)$
2128 (%i3) map (lambda ([x], apply (union, listify (x))), p);
2129 (%o3) @{@{0, 1, 2, 3, 4, 5@}@}
2139 @deffn {関数} some (@var{f}, @var{a})
2140 @deffnx {関数} some (@var{f}, @var{L_1}, ..., @var{L_n})
2142 もし与えられた引数のうち1つ以上で述語論理@var{f}が@code{true}なら
2145 二番目の引数として集合1つが与えられたとして、
2147 @var{s}の中の1つ以上の@var{a_i}に対して
2148 @code{is(@var{f}(@var{a_i}))}が@code{true}を返すなら、
2149 @code{some(@var{f}, @var{s})}は@code{true}を返します。
2151 @var{s}の中の@var{a_i}すべてに対して
2152 @var{f}を評価するかどうかわかりません。
2154 @code{some}は任意の順序で@code{@var{f}(@var{a_i})}評価するかもしれません。
2156 引数として2つ以上のリストが与えられたとして、
2157 @code{some(@var{f}, @var{L_1}, ..., @var{L_n})}は@code{true}を返します。
2159 @var{L_1}, ..., @var{L_n}それぞれの中の1つ以上の@var{x_1}, ..., @var{x_n}で
2160 @code{is(@var{f}(@var{x_1}, ..., @var{x_n}))}が@code{true}を返すなら、
2162 いくつかの組み合わせ@var{x_1}, ..., @var{x_n}に対して
2163 @var{f}を評価するかどうかわかりません。
2164 @code{some}はインデックスを増加する順序でリストを評価します。
2166 引数として空集合@code{@{@}}または空のリスト@code{[]}が与えられたとして、
2167 @code{some}は@code{false}を返します。
2169 グローバルフラグ@code{maperror}が@code{true}の時、
2170 すべてのリスト@var{L_1}, ..., @var{L_n}は同じ長さを持たなければいけません。
2171 @code{maperror}が@code{false}の時、
2172 リスト引数は、最短のリストの長さに効果的に切り詰められます。
2174 (@code{is}を介して)@code{true}か@code{false}以外の何かに評価される
2176 グローバルフラグ@code{prederror}によって決定されます。
2177 @code{prederror}が@code{true}の時、
2178 そんな値は@code{false}として扱われます。
2179 @code{prederror}が@code{false}の時、
2180 そんな値は@code{unknown}として扱われます。
2184 集合1つに適用された@code{some}。
2188 @c some (integerp, {1, 2, 3, 4, 5, 6});
2189 @c some (atom, {1, 2, sin(3), 4, 5 + y, 6});
2192 (%i1) some (integerp, @{1, 2, 3, 4, 5, 6@});
2194 (%i2) some (atom, @{1, 2, sin(3), 4, 5 + y, 6@});
2198 2つのリストに適用された@code{some}。
2202 @c some ("=", [a, b, c], [a, b, c]);
2203 @c some ("#", [a, b, c], [a, b, c]);
2206 (%i1) some ("=", [a, b, c], [a, b, c]);
2208 (%i2) some ("#", [a, b, c], [a, b, c]);
2212 @code{true}か@code{false}以外の何かに評価される述語論理@var{f}の戻り値は、
2213 グローバルフラグ@code{prederror}によって決定されます。
2216 @c prederror : false;
2217 @c map (lambda ([a, b], is (a < b)), [x, y, z],
2218 @c [x^2, y^2, z^2]);
2219 @c some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
2220 @c some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z + 1]);
2221 @c prederror : true;
2222 @c some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
2223 @c some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z + 1]);
2226 (%i1) prederror : false;
2228 (%i2) map (lambda ([a, b], is (a < b)), [x, y, z],
2230 (%o2) [unknown, unknown, unknown]
2231 (%i3) some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
2233 (%i4) some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z + 1]);
2235 (%i5) prederror : true;
2237 (%i6) some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z^2]);
2239 (%i7) some ("<", [x, y, z], [x^2, y^2, z + 1]);
2251 @deffn {関数} stirling1 (@var{n}, @var{m})
2255 @var{n}と@var{m}が非負の整数の時、
2256 @code{stirling1 (@var{n}, @var{m})}の大きさは
2257 @var{m}個の巡回置換を持つ@var{n}個の元を持つ集合の順列の数です。
2258 詳細はGraham, Knuth and Patashnik @i{Concrete Mathematics}を参照してください。
2261 @code{stirling1 (@var{n}, @var{m})}を定義するために
2263 0より小さい@var{n}と非整数引数に対して未定義です。
2265 @code{stirling1}は整理関数です。
2266 Maximaは以下の恒等式を知っています。
2268 @c COPIED VERBATIM FROM SRC/NSET.LISP
2271 @math{stirling1(0, n) = kron_delta(0, n)} (Ref. [1])
2273 @math{stirling1(n, n) = 1} (Ref. [1])
2275 @math{stirling1(n, n - 1) = binomial(n, 2)} (Ref. [1])
2277 @math{stirling1(n + 1, 0) = 0} (Ref. [1])
2279 @math{stirling1(n + 1, 1) = n!} (Ref. [1])
2281 @math{stirling1(n + 1, 2) = 2^n - 1} (Ref. [1])
2285 引数が、整数リテラルまたは整数と宣言されたシンボルで、かつ、
2288 @code{stirling1}は、非整数引数に対して整理しません。
2292 [1] Donald Knuth, @i{The Art of Computer Programming,}
2293 third edition, Volume 1, Section 1.2.6, Equations 48, 49, and 50.
2298 @c declare (n, integer)$
2300 @c stirling1 (n, n);
2303 (%i1) declare (n, integer)$
2304 (%i2) assume (n >= 0)$
2305 (%i3) stirling1 (n, n);
2309 @code{stirling1}は非整数引数に対して整理しません。
2312 @c stirling1 (sqrt(2), sqrt(2));
2315 (%i1) stirling1 (sqrt(2), sqrt(2));
2316 (%o1) stirling1(sqrt(2), sqrt(2))
2320 @code{stirling1}に恒等式を適用します。
2323 @c declare (n, integer)$
2325 @c stirling1 (n + 1, n);
2326 @c stirling1 (n + 1, 1);
2329 (%i1) declare (n, integer)$
2330 (%i2) assume (n >= 0)$
2331 (%i3) stirling1 (n + 1, n);
2335 (%i4) stirling1 (n + 1, 1);
2346 @deffn {関数} stirling2 (@var{n}, @var{m})
2350 @var{n}と@var{m}が非負の整数の時、
2351 @code{stirling2 (@var{n}, @var{m})}は、
2352 濃度@var{n}の集合が@var{m}個のばらばらの部分集合に分割できる方法の数です。
2355 @code{stirling2 (@var{n}, @var{m})}を定義するために
2357 0より小さい@var{n}と非整数の引数に対して未定義です。
2359 @code{stirling2}は整理関数です。
2360 Maximaは以下の恒等式を知っています。
2362 @c COPIED VERBATIM FROM SRC/NSET.LISP
2365 @math{stirling2(0, n) = kron_delta(0, n)} (Ref. [1])
2367 @math{stirling2(n, n) = 1} (Ref. [1])
2369 @math{stirling2(n, n - 1) = binomial(n, 2)} (Ref. [1])
2371 @math{stirling2(n + 1, 1) = 1} (Ref. [1])
2373 @math{stirling2(n + 1, 2) = 2^n - 1} (Ref. [1])
2375 @math{stirling2(n, 0) = kron_delta(n, 0)} (Ref. [2])
2377 @math{stirling2(n, m) = 0} when @math{m > n} (Ref. [2])
2379 @math{stirling2(n, m) = sum((-1)^(m - k) binomial(m k) k^n,i,1,m) / m!}
2380 when @math{m} and @math{n} are integers, and @math{n} is nonnegative. (Ref. [3])
2383 引数が整数リテラルまたは整数と宣言されたシンボルで、かつ、最初の引数が非負の時、
2385 @code{stirling2}は非整数引数に対して整理されません。
2389 [1] Donald Knuth. @i{The Art of Computer Programming},
2390 third edition, Volume 1, Section 1.2.6, Equations 48, 49, and 50.
2392 [2] Graham, Knuth, and Patashnik. @i{Concrete Mathematics}, Table 264.
2394 [3] Abramowitz and Stegun. @i{Handbook of Mathematical Functions}, Section 24.1.4.
2399 @c declare (n, integer)$
2401 @c stirling2 (n, n);
2404 (%i1) declare (n, integer)$
2405 (%i2) assume (n >= 0)$
2406 (%i3) stirling2 (n, n);
2410 @code{stirling2}は非整数引数に対して整理されません。
2413 @c stirling2 (%pi, %pi);
2416 (%i1) stirling2 (%pi, %pi);
2417 (%o1) stirling2(%pi, %pi)
2421 @code{stirling2}に恒等式を適用します。
2424 @c declare (n, integer)$
2426 @c stirling2 (n + 9, n + 8);
2427 @c stirling2 (n + 1, 2);
2430 (%i1) declare (n, integer)$
2431 (%i2) assume (n >= 0)$
2432 (%i3) stirling2 (n + 9, n + 8);
2434 (%o3) ---------------
2436 (%i4) stirling2 (n + 1, 2);
2448 @deffn {関数} subset (@var{a}, @var{f})
2451 集合@var{a}の部分集合を返します。
2454 @var{f}が@code{false}以外の何かを返す、@var{a}の要素から成る集合を返します。
2456 @code{is}を@var{f}の戻り値に適用しません。
2458 もし@var{a}が集合リテラルでないなら
2459 @code{subset}は文句を言います。
2461 @code{partition_set}も参照してください。
2466 @c subset ({1, 2, x, x + y, z, x + y + z}, atom);
2467 @c subset ({1, 2, 7, 8, 9, 14}, evenp);
2470 (%i1) subset (@{1, 2, x, x + y, z, x + y + z@}, atom);
2471 (%o1) @{1, 2, x, z@}
2472 (%i2) subset (@{1, 2, 7, 8, 9, 14@}, evenp);
2483 @deffn {関数} subsetp (@var{a}, @var{b})
2485 集合@var{a}が@var{b}の部分集合の時だけ、
2488 もし@var{a}か@var{b}のいずれかが集合リテラルでないなら、
2489 @code{subsetp}は文句を言います。
2494 @c subsetp ({1, 2, 3}, {a, 1, b, 2, c, 3});
2495 @c subsetp ({a, 1, b, 2, c, 3}, {1, 2, 3});
2498 (%i1) subsetp (@{1, 2, 3@}, @{a, 1, b, 2, c, 3@});
2500 (%i2) subsetp (@{a, 1, b, 2, c, 3@}, @{1, 2, 3@});
2506 @category{Predicate functions}
2511 @anchor{symmdifference}
2512 @deffn {関数} symmdifference (@var{a_1}, @dots{}, @var{a_n})
2514 集合@var{a_1}, @dots{}, @var{a_n}の対称差を返します。
2517 @code{symmdifference ( @var{a}, @var{b})}は
2518 @code{union (setdifference ( @var{a}, @var{b}), setdifference (@var{b}, @var{a}))}と同じです。
2521 @code{symmdifference}は文句を言います。
2529 @c symmdifference ();
2530 @c symmdifference (S_1);
2531 @c symmdifference (S_1, S_2);
2532 @c symmdifference (S_1, S_2, S_3);
2533 @c symmdifference ({}, S_1, S_2, S_3);
2536 (%i1) S_1 : @{a, b, c@};
2538 (%i2) S_2 : @{1, b, c@};
2540 (%i3) S_3 : @{a, b, z@};
2542 (%i4) symmdifference ();
2544 (%i5) symmdifference (S_1);
2546 (%i6) symmdifference (S_1, S_2);
2548 (%i7) symmdifference (S_1, S_2, S_3);
2550 (%i8) symmdifference (@{@}, S_1, S_2, S_3);
2560 @c TREE_REDUCE ACCEPTS A SET OR LIST AS AN ARGUMENT, BUT RREDUCE AND LREDUCE WANT ONLY LISTS; STRANGE
2561 @anchor{tree_reduce}
2562 @deffn {関数} tree_reduce (@var{F}, @var{s})
2563 @deffnx {関数} tree_reduce (@var{F}, @var{s}, @var{s_0})
2565 合成によって二項関数@var{F}をn項関数に拡張します。
2566 ここで@var{s}は集合かリストです。
2568 @code{tree_reduce}は以下と同値です:
2569 新しいリスト@code{[@var{F}(@var{s_1}, @var{s_2}), @var{F}(@var{s_3}, @var{s_4}), ...]}を形成するために
2570 @var{F}を要素の連続する対に適用します。
2573 そして、リストが1つの要素になるまで繰り返します。1つの要素になった時、それが戻り値です。
2575 オプションの引数@var{s_0}がある時,
2577 @code{tree_reduce(@var{F}, cons(@var{s_0}, @var{s})}と同値です。
2580 @code{tree_reduce}は、
2581 @code{rreduce}や@code{lreduce}よりも小さな丸め誤差を持つ和を返します。
2585 だから名前が"tree_reduce"です。
2589 偶数個の要素を持つリストに適用された@code{tree_reduce}。
2592 @c tree_reduce (f, [a, b, c, d]);
2595 (%i1) tree_reduce (f, [a, b, c, d]);
2596 (%o1) f(f(a, b), f(c, d))
2599 奇数個の要素を持つリストに適用された@code{tree_reduce}。
2602 @c tree_reduce (f, [a, b, c, d, e]);
2605 (%i1) tree_reduce (f, [a, b, c, d, e]);
2606 (%o1) f(f(f(a, b), f(c, d)), e)
2617 @deffn {関数} union (@var{a_1}, ..., @var{a_n})
2618 集合@var{a_1}から@var{a_n}の和集合を返します。
2620 @code{union()} (引数なし)は空集合を返します。
2623 @code{union}は文句を言います。
2628 @c S_1 : {a, b, c + d, %e};
2629 @c S_2 : {%pi, %i, %e, c + d};
2630 @c S_3 : {17, 29, 1729, %pi, %i};
2633 @c union (S_1, S_2);
2634 @c union (S_1, S_2, S_3);
2635 @c union ({}, S_1, S_2, S_3);
2638 (%i1) S_1 : @{a, b, c + d, %e@};
2639 (%o1) @{%e, a, b, d + c@}
2640 (%i2) S_2 : @{%pi, %i, %e, c + d@};
2641 (%o2) @{%e, %i, %pi, d + c@}
2642 (%i3) S_3 : @{17, 29, 1729, %pi, %i@};
2643 (%o3) @{17, 29, 1729, %i, %pi@}
2647 (%o5) @{%e, a, b, d + c@}
2648 (%i6) union (S_1, S_2);
2649 (%o6) @{%e, %i, %pi, a, b, d + c@}
2650 (%i7) union (S_1, S_2, S_3);
2651 (%o7) @{17, 29, 1729, %e, %i, %pi, a, b, d + c@}
2652 (%i8) union (@{@}, S_1, S_2, S_3);
2653 (%o8) @{17, 29, 1729, %e, %i, %pi, a, b, d + c@}
2662 @c XREDUCE ACCEPTS A SET OR LIST AS AN ARGUMENT, BUT RREDUCE AND LREDUCE WANT ONLY LISTS; STRANGE
2664 @deffn {関数} xreduce (@var{F}, @var{s})
2665 @deffnx {関数} xreduce (@var{F}, @var{s}, @var{s_0})
2667 合成によって関数@var{F}をn項関数に拡張します。
2668 または、もし@var{F}が既にn項関数なら@var{F}を@var{s}に適用します。
2670 @code{xreduce}は@code{lreduce}と同じです。
2674 足し算@code{+}, 掛け算@code{*}, @code{and}, @code{or}, @code{max},
2675 @code{min}, @code{append}を含みます。
2677 @code{declare(@var{F}, nary)}によってもn項と宣言されるかもしれません。
2680 @code{rreduce}や@code{lreduce}よりも速いことが期待されます。
2682 オプション引数@var{s_0}がある時、
2683 結果は、@code{xreduce(@var{s}, cons(@var{s_0}, @var{s}))}と同値です。
2685 @c NOT SURE WHAT IS THE RELEVANCE OF THE FOLLOWING COMMENT
2686 @c MAXIMA IS NEVER SO CAREFUL ABOUT FLOATING POINT ASSOCIATIVITY SO FAR AS I KNOW
2687 浮動小数点の足し算は、厳密には結合的ではありません;
2690 @code{xreduce}はMaximaのn項足し算を適用します。
2694 n項と知られている関数に適用された@code{xreduce}。
2695 @code{F}は引数すべてで、一度コールされます。
2698 @c declare (F, nary);
2700 @c xreduce (F, [a, b, c, d, e]);
2703 (%i1) declare (F, nary);
2707 (%i3) xreduce (F, [a, b, c, d, e]);
2708 (%o3) [[[[[("[", simp), a], b], c], d], e]
2711 n項とわかっていない関数に適用された@code{xreduce}。
2717 @c xreduce (G, [a, b, c, d, e]);
2718 @c lreduce (G, [a, b, c, d, e]);
2723 (%i2) xreduce (G, [a, b, c, d, e]);
2724 (%o2) [[[[[("[", simp), a], b], c], d], e]
2725 (%i3) lreduce (G, [a, b, c, d, e]);
2726 (%o3) [[[[a, b], c], d], e]