Le théorème de dénombrement de Pólya est un théorème de combinatoire sur le nombre d'orbites d'une action d'un groupe fini sur les « coloriages » d'un ensemble fini, dont la démonstration est une version « pondérée » de celle du lemme de Burnside. Il a été publié pour la première fois par en 1927. En 1937, George Pólya l'a redécouvert indépendamment et l'a beaucoup popularisé en l'appliquant à de nombreux problèmes de dénombrement, en particulier pour compter les composés chimiques.
Le théorème de dénombrement de Pólya peut aussi être intégré à la et à la .
Soient X un ensemble fini et G un groupe de permutations de X (ou un groupe fini agissant sur X). On peut se représenter l'ensemble X comme un arrangement de perles et G comme un groupe de permutations que l'on choisit, sur ces perles. Par exemple, si X est un collier de n perles disposées en cercle, on peut choisir pour G le groupe cyclique C ; si X est un « bracelet » de n perles (en un cercle que l'on peut retourner), alors on peut choisir le groupe diédral D. Supposons de plus que C est un ensemble fini de t couleurs – les couleurs des perles – de telle sorte que l'ensemble C des applications de X dans C est l'ensemble des coloriages de l'arrangement X. Alors, l'action de G sur l'ensemble X des arrangements induit une action sur l'ensemble C des arrangements colorés, par (g.f)(x) = f(g.x). Le lemme de Burnside permet de calculer le nombre d'orbites sous G d'arrangements colorés, en notant, pour chaque élément g du groupe, j(g) le nombre de cycles de la permutation de X associée, et en utilisant qu'un coloriage est fixe par g si et seulement s'il est constant sur chacun de ces cycles :
On retrouvera ce résultat comme corollaire du théorème de dénombrement de Pólya.
Dans la version générale, à chaque couleur c est associée une variable y (il peut y en avoir une infinité) et le « poids » w(f) d'un coloriage f, c'est-à-dire d'une application de l'ensemble fini X dans l'ensemble C des couleurs, est le monôme produit des y, où chaque exposant n est le nombre d'éléments de X de couleur c.
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En combinatoire, un indicateur de cycles est un polynôme en plusieurs variables qui porte certaines informations sur l'action d'un groupe de permutations. Cette manière algébrique et condensée de stocker des informations est souvent utilisée dans des problèmes de dénombrement. Toute permutation π d'un ensemble fini partitionne cet ensemble en cycles ; le monôme indicateur de cycles de π est un produit de puissances des variables a, a, ... qui décrit le « type » de cette partition, ou « type de cycles » de π : l'exposant de a est le nombre de cycles de π de longueur i.
En mathématiques, et notamment en analyse et en combinatoire, une série génératrice (appelée autrefois fonction génératrice, terminologie encore utilisée en particulier dans le contexte de la théorie des probabilités) est une série formelle dont les coefficients codent une suite de nombres (ou plus généralement de polynômes) ; on dit que la série est associée à la suite. Ces séries furent introduites par Abraham de Moivre en 1730, pour obtenir des formules explicites pour des suites définies par récurrence linéaire.
Previously, G. Cornuejols and M. Dawande (1998) proposed a set of 0-1 linear programming instances that proved to be very hard to solve by traditional methods, and in particular by linear programming based branch-and-bound. They offered these market split ...