146
правок
Изменения
Нет описания правки
{{Лемма
|statement= Все такие <tex> i </tex> можно найти по формуле <tex>i_{next} = i_{prev} \mid (i_{prev} + 1) </tex>, где <tex> \mid </tex> — это операция побитового логического <tex> OR </tex>.
|proof=Из доказанной выше леммы следует, что первый элемент последовательности само <tex> k </tex>. Для него выполняется равенство, так как <tex> F(i) \leqslant i </tex>. По формуле <tex>i_{next} = i_{prev} \mid (i_{prev} + 1) </tex> мы заменим первый ноль на единицу. Неравенство при этом сохранится, так как <tex>F(i)</tex> осталось прежним или уменьшилось, а <tex> i </tex> увеличилось. <tex> F(i) </tex> не может увеличится, так как функция <tex> F </tex> заменяет последние подряд идущие единицы числа <tex> i </tex> на нули, а по формуле <tex>i_{next} = i_{prev} \mid (i_{prev} + 1) </tex> у нового значения <tex> i </tex> увеличивается количество единиц в конце, что не может привести к увеличению <tex> F(i) </tex>. Можем заметить, что если количество единиц в конце не будет совпадать с <tex> k </tex>, то формула <tex>i_{next} = i_{prev} \mid (i_{prev} + 1) </tex> нарушит неравенство, потому что либо само <tex> i </tex> будет меньше, чем <tex>k</tex>, либо <tex> F(i) </tex> станет больше, чем <tex> k </tex>. Таким образом, перебраны будут только нужные элементы.}}
Заметим, что <tex>F(i)</tex> возрастает немонотонно. Поэтому нельзя просто перебирать значения от <tex> k </tex>, пока не нарушается условие. Например, при <tex> k = 3 </tex> на следующем шаге (<tex> i = 4 </tex>), нарушится условие и мы прекратим пересчитывать <tex> T_i </tex>. Но тогда мы упускаем остальные значения <tex>i</tex>, например <tex> 7 </tex>.
{| style="background-color:#CCC;margin:0.5px"
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>9</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>10</tex>
|-
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>i</tex>, двоичная запись
Все <tex>i</tex> мы можем получить следующим образом : <tex>i_{next} = i_{prev} \mid (i_{prev} + 1) </tex>. Следующим элементом в последовательности будет элемент, у которого первый с конца ноль превратится в единицу. Можно заметить, что если к исходному элементу прибавить единицу, то необходимый ноль обратится в единицу, но при этом все следующие единицы обнулятся. Чтобы обратно их превратить в единицы, применим операцию <tex>OR</tex>. Таким образом все нули в конце превратятся в единицы и мы получим нужный элемент. Для того, чтобы понять, что эта последовательность верна, достаточно посмотреть на таблицу.
{| style="background-color:#CCC;margin:0.5px"