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Zeckendorf 和 Golden Ratio Base 显然密切相关,但从一个转换到另一个似乎仍然很棘手。我知道 Frougny 和 Sakarovitch 对此进行了研究,但我还没有完全理解这一点。一个问题是黄金比例基础表示在小数点周围相当对称,这表明这些表示可能是上下文无关的。Sakarovitch 和 Frougny 使用“折叠的”黄金比例基数来处理这个问题。通过这种修改后的表示,他们可以使用有限状态传感器进行转换,但我不知道这应该如何工作。

至于黄金比例基础的部分对称性,这与成对出现的根有关(George Bergman(pc)对此有更长的解释)。

关于这两种表示之间的关系,我确实知道的一件事是,对于 d-1...d_i*d_j...d_n 形式的每个黄金比例基本表示(使用 '*' 作为小数点),都有一个对应的涉及斐波那契数的方程:

Example 4 = 101.01 <=> 4f_n = f_{n+2} + f_n + f_{n-2}   (with f_0 = f_1 = 1
                                                          and f_n = f_{n-1} + f_{n-2})
For n=3,  f_n=3:  12 =   10101
for n=4,  f_n=5:  20 =  101010
for n=5   f_n=8:  32 = 1010100    

(等等。有一系列的数字都具有与 4 的黄金比例基本表示相同的 Zeckendorf 位模式)。这肯定看起来应该很有帮助,但是如何呢?

这种模式在 D. Gerdemann,Zeckendorf family identities Fibonacci Quarterly,2008/2009 的组合证明中进行了讨论。

顺便说一句:尽管我在 Fibonacci Quarterly 上发表过一篇论文,但我在这方面完全是个业余爱好者。我的知识有很多空白,包括我要问的空白。

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我知道这个答案比派对晚了 1.75 年,但由于没有其他人试图回答它,我自己也在探索斐波那契数、Zeckendorf 表示和黄金比例基础之间的联系,我将继续发布我的内容'在相关研究中发现,我最好的答案是:

从现在开始,为了简洁起见,我将黄金比例基础称为基础 phi 或 phinary。

Base phi 与Lucas 数的联系比Fibonacci 数更紧密,这解释了您在直接转换它们时遇到的一些困难。但是卢卡斯数与斐波那契数的关系是:

L[n] = F[n-1] + F[n+1]

5 * F(n) = (L[n-1] + L[n+1])

卢卡斯数以这种方式与基本 phi 相关:

L[n] = phi^n + (-1/phi)^n因此将为每个卢卡斯数设置基本 phi 中的第 n 个和第 -n 个数字。

斐波那契数F[n]以 phi 的幂的形式直接表示为:

F[n] = ( phi^n - (-1/phi)^n )/sqrt(5)(注意减号而不是加号)

在 phinary 中翻译为:

F[n] = ( 10^n - (-0.1)^n )/10.1

Nowsprt(5)可以直接用 phinary 表示为 10.1,但如果整数中的因子为 5,它只会将斐波那契数整除,因为 5 及其倍数是唯一的整数除法sqrt(5)。这意味着在基数 phi 中,5 不是素数,而是sqrt(5) 从技术上讲,它是原始素数理想)。 sqrt(5)以非常类似于整数的方式表现。事实上,任何可以在基数 phi 中有限表示的数都称为狄利克雷整数,因为它具有类似整数的行为。

我在此网页上找到了上述公式,其中包含有关斐波那契数、卢卡斯数和 phi 之间关系的更多信息。

所以这是我对算法的尝试。我请求社区帮助我发现并纠正任何错误。我假设 Zeckendorf 和基本 phi 表示存储在一个数组中,Zeckendorf 数组从 0 到 n,Phinary 数组从 -n 到 n,我使用的是类似 C 的伪代码:

for (int n = 0; n < length(Zeckendorf); n++) {
    if (Zeckendorf[n] == 1) {
        Phinary[n] = 1;
        /* in a real array, the negative n needs to be offset like fixed point */
        Phinary[-n] = -1; /* negative phinary digits
        can be converted to positive ones later
        (see Golden Ratio Base article on wikipedia) */
    }
}
Standardize(Phinary); /* Change -1's to 1's with 0,-1,0 -> -1,0,1
negatives will eventually cancel with their positive 1 neighbors to the left. */
/* Divide by sqrt 5 = 10.1 in phinary */
Sqrt5[-1 .. 1] = {1, 0, 1}
PhinalNumber = PhiDivide(Phinary, Sqrt5);

将标准化为最小形式的方法记录在 wikipedia article for golden ratio base中,除法可以使用欧几里得除法算法进行。

更好的方法可能是使用平衡三元 Tau 系统,以便“围绕基数相当对称”属性变为“围绕第 0 位完全对称”属性(称为镜像对称属性)。描述它的论文是 Alexey Stakhov 的“ Brousentsov's Ternary Principle, Bergman's Number System and Ternary Mirror-symmetrical Arithmetic ”。

于 2013-02-20T19:10:47.563 回答