逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=catalan-recurrence-generation;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[n, prefix, C_n, index_convention]
條件:無
保留原題歷史介面標記,直接列來源欄序,不需JavaScript。tag不是額外證據,固定No依原聲稱範圍解讀;排序輔助只處理協定,不是數學oracle。
步驟識別與依賴
規則:source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
ORIGINAL requested natural index n=3
操作後
initialize C_0=1;recurrence C_(j+1)=sum_i=0..j C_i*C_(j-i),including ALL splits
條件:無
空物件只有一種所以C0=1;第j+1項必含i0到j全部split,不採C1起算的位移慣例。
步驟識別與依賴
規則:catalan_base_case_empty_object_C0_one · 依賴:G001, S001
S003 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_1 := sum(1)
操作後
Catalan complete convolution for C_1 = 1
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002
S004 · implies
操作前
ORIGINAL index j=0;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 1, 1]]
操作後
C_1=1;ALL earlier values used from the established prefix=[1]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S003
S005 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_2 := sum(1, 1)
操作後
Catalan complete convolution for C_2 = 2
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004
S006 · implies
操作前
ORIGINAL index j=1;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]
操作後
C_2=2;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S005
S007 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_3 := sum(2, 1, 2)
操作後
Catalan complete convolution for C_3 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006
S008 · implies
操作前
ORIGINAL index j=2;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 2, 2], [1, 1, 1, 1], [2, 2, 1, 2]]
操作後
C_3=5;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1, 2]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S007
S009 · implies
操作前
Catalan central:ORIGINAL binomial N=6,K=3
操作後
use k=min(K,N-K)=3;initialize exact product1;empty product for k0 is1
條件:無
以組合數對稱取較短乘積,保原N/K角色;每步先乘整數再做精確整除,不用浮點factorial近似。
步驟識別與依賴
規則:catalan_exact_binomial_product_initial_and_symmetry · 依賴:G001, S008
S010 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=1 := mul(1, 4)
操作後
Catalan central binomial product at i=1 = 4
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009
S011 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=1 := div(4, 1)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=1 = 4
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010
S012 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=2 := mul(4, 5)
操作後
Catalan central binomial product at i=2 = 20
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011
S013 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=2 := div(20, 2)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=2 = 10
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012
S014 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=3 := mul(10, 6)
操作後
Catalan central binomial product at i=3 = 60
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013
S015 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=3 := div(60, 3)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=3 = 20
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014
S016 · calculation
操作前
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 := sum(3, 1)
操作後
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 = 4
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015
S017 · implies
操作前
ORIGINAL n=3;central binomial=20;positive denominator n+1=4
操作後
Euclidean quotient=5,remainder=0;check remainder0 BEFORE treating quotient as Catalan integer
條件:無
先查餘數0才可作精確整數商,不以整數截斷掩蓋分母問題。n0時分母1與central1照樣保留。
步驟識別與依賴
規則:catalan_remainder_BEFORE_exact_closed_division · 依賴:G001, S016
S018 · calculation
操作前
Catalan exact closed quotient after remainder0 := div(20, 4)
操作後
Catalan exact closed quotient after remainder0 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017
S019 · implies
操作前
Catalan adjacent:ORIGINAL binomial N=6,K=4
操作後
use k=min(K,N-K)=2;initialize exact product1;empty product for k0 is1
條件:無
以組合數對稱取較短乘積,保原N/K角色;每步先乘整數再做精確整除,不用浮點factorial近似。
步驟識別與依賴
規則:catalan_exact_binomial_product_initial_and_symmetry · 依賴:G001, S018
S020 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=1 := mul(1, 5)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=1 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019
S021 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=1 := div(5, 1)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=1 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020
S022 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=2 := mul(5, 6)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=2 = 30
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021
S023 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=2 := div(30, 2)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=2 = 15
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022
S024 · calculation
操作前
Catalan central minus adjacent binomial := sub(20, 15)
操作後
Catalan central minus adjacent binomial = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023
S025 · implies
操作前
ORIGINAL n=3;recurrence value=5;central=20,adjacent=15,denominator=4
操作後
closed quotient=5;binomial difference=5;ALL THREE agree;balanced paths counted by choose(2n,n),bad paths first-crossing reflection counted by choose(2n,n+1)
條件:無
Dyck path首次跌到−1的prefix反射,與n+1個up/n−1個down路徑雙射;good數是兩binomial之差。首次返回分解U P D Q給C_(j+1)=ΣC_i C_(j−i),空path給C0=1,所以同一遞迴唯一決定此數;adjacent比率再化差為central/(n+1)。不是只由有限數值猜一般恆等。
步驟識別與依賴
規則:catalan_general_Dyck_reflection_and_first_return_recurrence · 依賴:G001, S024