非整数进位制

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非整数进位制是指底数不是正整數进位制。對於一個非正整數的底數β > 1,以下的數值: x=dnd2d1d0.d1d2dm

x=βndn++β2d2+βd1+d0+β1d1+β2d2++βmdm.

而數字di為小於β的非負整數。此進位制可以配合所使用β,稱為β进制β展開,後者的名稱是數學家Rényi在1957年開始使用[1],而數學家Parry在1960年第一個進行相關的研究[2]。每一個實數至少有一個β进位制的表示方式(也可能是無限多個)。

β进制可以應用在编码理论[3]準晶體模型的描述[4][5]

建構

β进制是十進制的延伸。十進制的表示法不唯一(例如,1.000... = 0.999...),不過所有有限位數的十進制表示法是唯一的。有限位數β进制就不一定有此特性,例如,在β = φ黃金比例)時,φ + 1 = φ

針對特定實數,選擇其β进制各位數的方式,可以用以下的贪心算法產生,本質上是來自Template:Harvtxt,此處的公式則來自Template:Harvtxt

Template:Math是底數,x為非負的實數。令Template:Mathx取整函数(小於等於x的最大整數),令Template:Mathx的小數部份。存在一整數k使得Template:Math。令

dk=x/βk

rk={x/βk}.

針對Template:Math,定義

dj=βrj+1,rj={βrj+1}.

換句話說,x的正規β進制表示法可以用以下方式得到:先選擇最大的dk,使得Template:Math,再選擇最大的dk−1,使得Template:Math,以此類推。此作法會選擇可以表示x字典序最大的字串。

若是整數進位制,以上方式會產生一般整數進位制下的數值。因此此建構方式將一般的演算法推廣到非整數的基底β

參考文獻

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相關條目

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