Stirling-Zahlen der zweiten Art

Grundlagen

Gegeben sei eine Menge von n benannten Objekten. Die Stirling-Zahlen der zweiten Art geben die Anzahl der möglichen Partitionen in k unbenannte nicht-leere Mengen an. Bspw:

Menge: 1 2 3 4

Mögliche Einteilungen:
1 2 ; 3 4
1 3 ; 2 4
1 4 ; 2 3
1 ; 2 3 4
2 ; 1 3 4 
3 ; 1 2 4
4 ; 1 2 3

Dh. wir erhalten für n=4 und k=2 eine Anzahl von 7 möglichen Partitionierungen der Menge.

Berechnung

Die Stirling-Zahlen zweiter Art werden folgendermaßen berechnet:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{n}{k}}}{rbrace} = {{1}/{k!}} sum{j=0}{k}{(-1)^{k-j} (matrix{2}{1}{{k}{j}})j^n}

Beispiel

Setzen wir die Zahlen von oben ein, erhalten wir:

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{4}{2}}}{rbrace} = {{1}/{4!}} *( - (matrix{2}{1}{{2}{0}})0^4 + (matrix{2}{1}{{2}{1}})1^4  - (matrix{2}{1}{{2}{2}})2^4) = {{1}/{4!}} * ( 0 -2 + 16) = 7

Aufgabe

Implementieren Sie eine Funktion in einer beliebigen Programmiersprache, die die Stirling-Zahlen der zweiten Art berechnet.

Mögliche Lösungen