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Spatial‑Digit‑Hierarchy(中文:空间‑数码‑层级函数),简称 SDH(S,D,H),是一个自创有限大数组合函数。 注意:本函数缩写SDH与通信领域的同步数字体系(SDH)重名,二者毫无关联。 该函数用于计算多维网格内方块摆放的全部可行方案总数量。它不是序数记号,不存在表达式展开改写的规则,所有输出结果均为有限正整数。

参数说明

  • S:空间维数,代表网格的维度,取正整数。
  • D:单轴坐标点总数量。代表一根坐标轴上一共有多少个不同的坐标点,取正整数。
  • H:单个格子的状态总数量(包含空位置),取大于等于2的正整数。

参数通俗解释

  • D:D=1000,代表一根轴上总共有1000个坐标点。
  • S:S=2代表二维平面网格;S=3代表三维立体网格;S=1代表一条直线上的一串点。
  • H:每个格子拥有H种不同选择。例如H=2,就是两种状态:空、放置方块;H=5代表每个格子可以为空、方块A、方块B、方块C、方块D,一共五种状态。

数学定义

S维网格,每一根坐标轴拥有D个坐标点。 网格全部点位的总数量记作 M:

M = D^S

SDH(S,D,H) = H^M

>文字解释:M代表网格里面全部格子的总个数;H是每一个格子可以选取的状态数目。把每个格子的全部状态做组合,得到所有摆放方案的总数。

嵌套规则

函数的 S、D、H 这三个参数位置,都可以代入另一个SDH函数计算出来的结果,支持多层嵌套。 因为SDH直接算出具体的数值,没有表达式展开化简的步骤,因此不会产生无穷降链。

示例

  • SDH(2,1000,2):二维网格,每根轴有1000个坐标点,每个格子2种状态,计算全部摆放方案总数。
  • SDH(3,500,5):三维网格,每根轴有500个坐标点,每个格子共有5种不同状态,计算摆放方案总数。
  • SDH( SDH(2,100,2), 100, 3 ):将内层SDH的输出结果作为外层的S参数,进行嵌套计算。

增长性质

SDH(S,D,H)本身属于指数‑二重指数层级。 经过多层嵌套之后可以得到极大的有限自然数,但该函数的增长远弱于BLP这类Worm型序数记号。

参见