notes/school/di-ma/20181030_1-catalanzahlen.md

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2018-12-04 14:56:17 +01:00
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title: Catalanzahlen
date: 2018-10-30
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Wir wollen 3 scheinbar verschiedene Objekte zählen:
a) Korrekte Klammerung
b) Binäre Wurzelbäume
c) Triangulierungen eines konvexen n-Ecks
## Korrekte Klammerung
Syntaktisch korrekte Klammerung mit $n$ Klammerpaaren. Die Anzahl dieser Klammerungen bezeichnen wir mit $C_n$
(Catalanzahlen).
Syntaktisch korrekt:
i) Alle Klammern müssen geschlossen werden
ii) Keine Klammer darf geschlossen werden, bevor sie geöffnet wurde
**Beispiel**:
`((()()))` ist eine korrekte Klammerung mit $n = 4$ Klammerpaaren
`())(` ist keine korrekte Klammerung
* $n = 0$ leere Klammerung
$C_0 = 1$
* $n = 1$ `()`
$C_1 = 1$
* $n = 2$ `()()` oder `(())`
$C_2 = 2$
* $n = 3$ `()()()`, `()(())`, `(())()`, `((()))`, `(()())`
$C_3 = 5$
## Binäre Wurzelbäume
Binäre Wurzelbäume mit mindestens einem Konten bestehen aus einem ausgezeichneten Knoten (Wurzel). Jeder Knoten hat
maximal 2 Kindknoten, wobei wir linken und rechten Kindknoten unterscheiden. Wir bezeichnen mit $B_n$ die Anzahl der
binären Wurzelbäume mit $n$ Knoten.
Beispiel