逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=catalan-recurrence-closed-cross-check;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[n, recurrence_value, closed_value, difference_value, all_equal, certificate]
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=0
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 · implies
操作前
Catalan central:ORIGINAL binomial N=0,K=0
操作後
use k=min(K,N-K)=0;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, S002
S004 · calculation
操作前
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 := sum(0, 1)
操作後
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 = 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, S003
S005 · implies
操作前
ORIGINAL n=0;central binomial=1;positive denominator n+1=1
操作後
Euclidean quotient=1,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, S004
S006 · calculation
操作前
Catalan exact closed quotient after remainder0 := div(1, 1)
操作後
Catalan exact closed quotient after remainder0 = 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, S005
S007 · implies
操作前
Catalan adjacent:N=0,K=1
操作後
K outside0..N,so binomial=0
條件:無
超出範圍的組合數依來源為0,特別保n0時choose(0,1)=0。
步驟識別與依賴
規則:catalan_binomial_out_of_range_zero · 依賴:G001, S006
S008 · calculation
操作前
Catalan central minus adjacent binomial := sub(1, 0)
操作後
Catalan central minus adjacent binomial = 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, S007
S009 · implies
操作前
ORIGINAL n=0;recurrence value=1;central=1,adjacent=0,denominator=1
操作後
closed quotient=1;binomial difference=1;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, S008