Просмотр

                      
                       ==   '''Система счисления Штерна-Броко''' ==



''Система счисления Штерна-Броко'' — способ записи положительных рациональных чисел, основанный на дереве Штерна-Броко.

----

'''
Дерево Штерна — Броко''' — способ расположения всех неотрицательных несократимых дробей в вершинах упорядоченного бесконечного двоичного дерева.

Существует замечательный способ построения всех неотрицательных несократимых дробей m/n, где n и m — взаимно простые целые числа, т.е. не имеющие одинаковых простых сомножителей. Суть способа в том, чтобы начать с двух дробей 0/1 и 1/0, а затем повторить необходимое число раз следующую операцию: вставить (m+m')/(n+n') между двумя соседними дробями m/n и m'/n'.

Или немного научнее:

В каждом узле дерева Штерна — Броко (иногда также называемого деревом Фарея) стоит медианта [[Изображение:ь.jpg.png]] дробей [[Изображение:б.jpg.png]] и [[Изображение:ю.jpg.png]]стоящих в ближайших к этому узлу левом и правом верхних узлах. Начальный кусок дерева Штерна — Броко в этом случае выглядит так:
[[Изображение:юб.jpg.png]]

Каждый узел дерева имеет вид (m+m')/(n+n'), где m/n — ближайший предок сверху слева, а m'/n' — сверху справа.



== История ==


В книге Р. Грэхема, Д. Кнута, О. Паташника Конкретная математика открытие «дерева Штерна — Броко» связывается с именами Морица Штерна (1858) и Ахилла Броко (1860). 
Также была похожая система счисления была известна еще древнегреческим математикам и была построениа в форме «дерева [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BE_%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%E2%80%94_%D0%A3%D0%B8%D0%BB%D1%84%D0%B0 Калкина-Уилфа]".



== Свойства ==


  -Все дроби в деревьях Калкина — Уилфа и Штерна — Броко несократимы;
  -Каждая несократимая дробь появляется в дереве ровно один раз.

Для дерева Штерна — Броко доказательство основано на следующей лемме: если p1 / q1 < p2 / q2 — дроби в двух соседних узлах дерева, то q1p2 − q2p1 = 1.


----


== ''Система счисления Штерна — Броко'' ==


Можно воспользоваться символами '''L''' и '''R''' для идентификации левой и правой ветви при продвижении вниз по дереву от корня, дроби 1/1, к некоторой определённой дроби. Тогда каждая положительная дробь получает единственное представление в виде строки состоящей из символов '''«R»''' и '''«L»''' (''дроби 1/1 соответствует пустая строка''). Такое представление положительных рациональных чисел назовём системой счисления Штерна — Броко. К примеру, обозначение '''LRRL''' соответствует дроби 5/7.