Drzewo Sterna-Brocota

Drzewo Sterna-Brocota – drzewo binarne zawierające wszystkie dodatnie ułamki nieskracalne.

Konstrukcja

Zaczynamy od 0 1 {\displaystyle {\frac {0}{1}}} – symbolizującego zero i 1 0 {\displaystyle {\frac {1}{0}}} symbolizującego nieskończoność. Następnie na kolejnych piętrach drzewa wpisujemy „pomiędzy” wartości a b {\displaystyle {\frac {a}{b}}} oraz c d {\displaystyle {\frac {c}{d}}} wartość a + c b + d {\displaystyle {\frac {a+c}{b+d}}} – patrz ilustracja.

Własności

  • W drzewie występują wszystkie dodatnie liczby wymierne zapisane jako ułamki nieskracalne.
  • Każda liczba wymierna dodatnia występuje w drzewie dokładnie raz.
  • Jeśli liczby a {\displaystyle a} oraz b {\displaystyle b} są względnie pierwsze to ułamek a b {\displaystyle {\frac {a}{b}}} występuje w drzewie dokładnie raz.
  • W drzewie występują wszystkie liczby dodatnie wymierne, więc taką liczbę możemy opisać jako ścieżkę od korzenia drzewa do tej liczby. Jest to skończony ciąg symboli L oraz P (albo 0 1) np. liczbę 3 8 {\displaystyle {\frac {3}{8}}} zapisujemy jako LLPL.
  • Każdą liczbę rzeczywistą dodatnią możemy zapisać jako ciąg symboli L oraz P tak, że początkowe fragmenty tego ciągu symbolizują liczby wymierne przybliżające tę liczbę.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

  • Eric W.E.W. Weisstein Eric W.E.W., Stern-Brocot Tree, [w:] MathWorld, Wolfram Research [dostęp 2020-12-12]  (ang.).