384 : ルーディン-シャピロ数列

nnを二進展開したものに存在する1の隣接ペアの個数を表す数列a(n)a(n)を定義しよう(隣接ペアは7の場合のように重なりがある可能性がある)。 例えば、a(5)=a(1012)=0,a(6)=a(1102)=1,a(7)=a(1112)=2a(5) = a(101_2) = 0, a(6) = a(110_2) = 1, a(7) = a(111_2) = 2となる。

数列b(n)b(n)b(n)=(1)a(n)b(n) = (-1)^{a(n)}と定義しよう。 この数列はルーディン-シャピロ数列(Rudin-Shapiro sequence)と呼ばれる。

b(n)b(n)を順次総和してできる数列(summatory sequence)s(n)=i=0nb(i)s(n) = \sum_{i=0}^n b(i)を考えよう。

これらの数列の最初の値は以下のようになる。

n

0

1

2

3

4

5

6

7

a(n)

0

0

0

1

0

0

1

2

b(n)

1

1

1

-1

1

1

-1

1

s(n)

1

2

3

2

3

4

3

4

数列s(n)s(n)はすべての要素が正の整数となり, さらにその整数kkはちょうどkk回現れるという注目すべき性質を持っている。

数列s(n)s(n)ttcc回目に現れたときのs(n)s(n)における添字を、1ct1 \leq c \leq tのときg(t,c)g(t,c)と表すと定義しよう。 例えばg(3,3)=6,g(4,2)=7,g(54321,12345)=1220847710g(3,3) = 6, g(4,2) = 7, g(54321,12345) = 1220847710となる。

F(n)F(n)を以下のように定義されるフィボナッチ数列としよう。 F(0)=F(1)=1F(0)=F(1)=1 F(n)=F(n1)+F(n2)F(n)=F(n-1)+F(n-2)n>1n>1のとき)

GF(t)=g(F(t),F(t1))GF(t)=g(F(t),F(t-1))と定義しよう。

2t452 ≤ t ≤ 45に対するGF(t)\sum GF(t)を求めよ。

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