scholarly journals Object grammars and random generation

1998 ◽  
Vol Vol. 2 ◽  
Author(s):  
I. Dutour ◽  
Jean-Marc Fedou
Keyword(s):  
Systematic Approach ◽  
Random Generation ◽  
Combinatorial Objects ◽  
International Audience

International audience This paper presents a new systematic approach for the uniform random generation of combinatorial objects. The method is based on the notion of object grammars which give recursive descriptions of objects and generalize context-freegrammars. The application of particular valuations to these grammars leads to enumeration and random generation of objects according to non algebraic parameters.

scholarly journals Formal Group Laws and Chromatic Symmetric Functions of Hypergraphs

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Jair Taylor
Keyword(s):  
Power Series ◽  
Symmetric Functions ◽  
Formal Group ◽  
Combinatorial Interpretation ◽  
Recursive Structure ◽  
Combinatorial Objects ◽  
Formal Group Law ◽  
International Audience ◽  
Formal Group Laws ◽  
Group Law

International audience If $f(x)$ is an invertible power series we may form the symmetric function $f(f^{-1}(x_1)+f^{-1}(x_2)+...)$ which is called a formal group law. We give a number of examples of power series $f(x)$ that are ordinary generating functions for combinatorial objects with a recursive structure, each of which is associated with a certain hypergraph. In each case, we show that the corresponding formal group law is the sum of the chromatic symmetric functions of these hypergraphs by finding a combinatorial interpretation for $f^{-1}(x)$. We conjecture that the chromatic symmetric functions arising in this way are Schur-positive. Si $f(x)$ est une série entière inversible, nous pouvons former la fonction symétrique $f(f^{-1}(x_1)+f^{-1}(x_2)+...)$ que nous appelons une loi de groupe formel. Nous donnons plusieurs exemples de séries entières $f(x)$ qui sont séries génératrices ordinaires pour des objets combinatoires avec une structure récursive, chacune desquelles est associée à un certain hypergraphe. Dans chaque cas, nous donnons une interprétation combinatoire à $f^{-1}(x)$, ce qui nous permet de montrer que la loi de groupe formel correspondante est la somme des fonctions symétriques chromatiques de ces hypergraphes. Nous conjecturons que les fonctions symétriques chromatiques apparaissant de cette manière sont Schur-positives.

scholarly journals On symmetric structures of order two

2008 ◽  
Vol Vol. 10 no. 2 (Combinatorics) ◽  
Author(s):  
Michel Bousquet ◽  
Cédric Lamathe
Keyword(s):  
Infinite Family ◽  
Combinatorial Objects ◽  
Integer Sequence ◽  
International Audience ◽  
Symmetric Structures

Combinatorics International audience Let (w_n)0 < n be the sequence known as Integer Sequence A047749 In this paper, we show that the integer w_n enumerates various kinds of symmetric structures of order two. We first consider ternary trees having a reflexive symmetry and we relate all symmetric combinatorial objects by means of bijection. We then generalize the symmetric structures and correspondences to an infinite family of symmetric objects.

scholarly journals Triangulations of $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$ and Tropical Oriented Matroids

2011 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AO,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Suho Oh ◽  
Hwanchul Yoo
Keyword(s):  
Oriented Matroids ◽  
Oriented Matroid ◽  
Nous Proposons ◽  
Combinatorial Objects ◽  
New Class ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Tropical Polytopes

International audience Develin and Sturmfels showed that regular triangulations of $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$ can be thought of as tropical polytopes. Tropical oriented matroids were defined by Ardila and Develin, and were conjectured to be in bijection with all subdivisions of $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$. In this paper, we show that any triangulation of $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$ encodes a tropical oriented matroid. We also suggest a new class of combinatorial objects that may describe all subdivisions of a bigger class of polytopes. Develin et Sturmfels ont montré que les triangulations de $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$ peuvent être considérées comme des polytopes tropicaux. Les matroïdes orientés tropicaux ont été définis par Ardila et Develin, et ils ont été conjecturés être en bijection avec les subdivisions de $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$. Dans cet article, nous montrons que toute triangulation de $\Delta_{n-1} \times \Delta_{d-1}$ encode un matroïde orienté tropical. De plus, nous proposons une nouvelle classe d'objets combinatoires qui peuvent décrire toutes les subdivisions d'une plus grande classe de polytopes.

scholarly journals Constructing combinatorial operads from monoids

2012 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AR,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Samuele Giraudo
Keyword(s):  
Rooted Trees ◽  
Parking Functions ◽  
Combinatorial Objects ◽  
Dyck Paths ◽  
International Audience ◽  
Motzkin Paths ◽  
Planar Rooted Trees

International audience We introduce a functorial construction which, from a monoid, produces a set-operad. We obtain new (symmetric or not) operads as suboperads or quotients of the operad obtained from the additive monoid. These involve various familiar combinatorial objects: parking functions, packed words, planar rooted trees, generalized Dyck paths, Schröder trees, Motzkin paths, integer compositions, directed animals, etc. We also retrieve some known operads: the magmatic operad, the commutative associative operad, and the diassociative operad.

scholarly journals Arc-Coloured Permutations

2013 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AS,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Lily Yen
Keyword(s):  
Generating Functions ◽  
Joint Distribution ◽  
Rational Functions ◽  
Set Partitions ◽  
Combinatorial Objects ◽  
Crossing Numbers ◽  
Rational Series ◽  
Nous Montrons ◽  
International Audience ◽  
Labelled Graphs

International audience The equidistribution of many crossing and nesting statistics exists in several combinatorial objects like matchings, set partitions, permutations, and embedded labelled graphs. The involutions switching nesting and crossing numbers for set partitions given by Krattenthaler, also by Chen, Deng, Du, Stanley, and Yan, and for permutations given by Burrill, Mishna, and Post involved passing through tableau-like objects. Recently, Chen and Guo for matchings, and Marberg for set partitions extended the result to coloured arc annotated diagrams. We prove that symmetric joint distribution continues to hold for arc-coloured permutations. As in Marberg's recent work, but through a different interpretation, we also conclude that the ordinary generating functions for all j-noncrossing, k-nonnesting, r-coloured permutations according to size n are rational functions. We use the interpretation to automate the generation of these rational series for both noncrossing and nonnesting coloured set partitions and permutations. <begin>otherlanguage*</begin>french L'équidistribution de plusieurs statistiques décrites en termes d'emboitements et de chevauchements d'arcs s'observes dans plusieurs familles d'objects combinatoires, tels que les couplages, partitions d'ensembles, permutations et graphes étiquetés. L'involution échangeant le nombre d'emboitements et de chevauchements dans les partitions d'ensemble due à Krattenthaler, et aussi Chen, Deng, Du, Stanley et Yan, et l'involution similaire dans les permutations due à Burrill, Mishna et Post, requièrent d'utiliser des objets de type tableaux. Récemment, Chen et Guo pour les couplages, et Marberg pour les partitions d'ensembles, ont étendu ces résultats au cas de diagrammes arc-annotés coloriés. Nous démontrons que la propriété d'équidistribution s'observe est aussi vraie dans le cas de permutations aux arcs coloriés. Tout comme dans le travail résent de Marberg, mais via un autre chemin, nous montrons que les séries génératrices ordinaires des permutations r-coloriées ayant au plus j chevauchements et k emboitements, comptées selon la taille n, sont des fonctions rationnelles. Nous décrivons aussi des algorithmes permettant de calculer ces fonctions rationnelles pour les partitions d'ensembles et les permutations coloriées sans emboitement ou sans chevauchement. <end>otherlanguage*</end>

scholarly journals A bijection between shrubs and series-parallel posets

2008 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AJ,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Frédéric Chapoton
Keyword(s):  
Rooted Trees ◽  
Combinatorial Objects ◽  
International Audience

International audience Motivated by the theory of operads, we introduce new combinatorial objects, called shrubs, that generalize forests of rooted trees. We show that the species of shrubs is isomorphic to the species of series-parallel posets. Motivé par des considérations sur les opérades, on introduit de nouveaux objets combinatoires, appelés arbustes, qui généralisent les forêts d'arbres enracinés. On montre que l'espèce des arbustes est isomorphe à l'espèce des posets Série-Parallèle.

scholarly journals Families of prudent self-avoiding walks

2008 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AJ,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Mireille Bousquet-Mélou
Keyword(s):  
Generating Function ◽  
Recurrence Relations ◽  
Square Lattice ◽  
Random Generation ◽  
Fourth Class ◽  
End Distance ◽  
International Audience ◽  
Self Avoiding Walk ◽  
Natural Classes ◽  
Self Avoiding Walks

International audience A self-avoiding walk on the square lattice is $\textit{prudent}$, if it never takes a step towards a vertex it has already visited. Préa was the first to address the enumeration of these walks, in 1997. For 4 natural classes of prudent walks, he wrote a system of recurrence relations, involving the length of the walks and some additional "catalytic'' parameters. The generating function of the first class is easily seen to be rational. The second class was proved to have an algebraic (quadratic) generating function by Duchi (FPSAC'05). Here, we solve exactly the third class, which turns out to be much more complex: its generating function is not algebraic, nor even $D$-finite. The fourth class ―- general prudent walks ―- still defeats us. However, we design an isotropic family of prudent walks on the triangular lattice, which we count exactly. Again, the generating function is proved to be non-$D$-finite. We also study the end-to-end distance of these walks and provide random generation procedures. Un chemin auto-évitant sur le réseau carré est $\textit{prudent}$, s'il ne fait jamais un pas en direction d'un point qu'il a déjà visité. Préa est le premier à avoir cherché à énumérer ces chemins, en 1997. Pour 4 classes naturelles de chemins prudents, il donne un système de relations de récurrence, impliquant la longueur des chemins et plusieurs paramètres "catalytiques'' supplémentaires. La première classe a une série génératrice simple, rationnelle. La deuxième a une série algébrique (quadratique) (Duchi, FPSAC'05). Nous comptons ici les chemins de la troisième classe, et observons un saut de complexité: la série obtenue n'est ni algébrique, ni même différentiellement finie. La quatrième classe, celle des chemins prudents généraux, résiste encore. Cependant, nous définissons un modèle isotrope de chemins prudents sur réseau triangulaire, que nous résolvons de nouveau, la série obtenue n'est pas différentiellement finie. Nous étudions aussi la vitesse d'éloignement de ces chemins, et proposons des algorithmes de génération aléatoire.

scholarly journals Random generation of trees and other combinatorial objects

1999 ◽  
Vol 218 (2) ◽  
pp. 219-232 ◽  
Author(s):  
Elena Barcucci ◽  
Alberto Del Lungo ◽  
Elisa Pergola
Keyword(s):  
Random Generation ◽  
Combinatorial Objects

scholarly journals A new generation tree for permutations, preserving the number of fixed points

2014 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AT,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Philippe Duchon ◽  
Romaric Duvignau
Keyword(s):  
Fixed Points ◽  
Random Number ◽  
Random Number Generator ◽  
Specific Property ◽  
Number Generator ◽  
Random Generation ◽  
Combinatorial Algorithm ◽  
International Audience ◽  
Uniform Generation ◽  
New Generation

International audience We describe a new uniform generation tree for permutations with the specific property that, for most permutations, all of their descendants in the generation tree have the same number of fixed points. Our tree is optimal for the number of permutations having this property. We then use this tree to describe a new random generation algorithm for derangements, using an expected n+O(1) calls to a random number generator. Another application is a combinatorial algorithm for exact sampling from the Poisson distribution with parameter 1.

scholarly journals Unlabeled $(2+2)$-free posets, ascent sequences and pattern avoiding permutations

2009 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AK,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Mireille Bousquet-Mélou ◽  
Anders Claesson ◽  
Mark Dukes ◽  
Sergey Kitaev
Keyword(s):  
Generating Function ◽  
Integer Sequences ◽  
Combinatorial Objects ◽  
New Class ◽  
Chord Diagrams ◽  
The Third ◽  
Finite Series ◽  
International Audience ◽  
Ascent Sequences ◽  
Pattern Avoiding Permutations

International audience We present statistic-preserving bijections between four classes of combinatorial objects. Two of them, the class of unlabeled $(\textrm{2+2})$-free posets and a certain class of chord diagrams (or involutions), already appeared in the literature, but were apparently not known to be equinumerous. The third one is a new class of pattern avoiding permutations, and the fourth one consists of certain integer sequences called $\textit{ascent sequences}$. We also determine the generating function of these classes of objects, thus recovering a non-D-finite series obtained by Zagier for chord diagrams. Finally, we characterize the ascent sequences that correspond to permutations avoiding the barred pattern $3\bar{1}52\bar{4}$, and enumerate those permutations, thus settling a conjecture of Pudwell. Nous présentons des bijections, transportant de nombreuses statistiques, entre quatre classes d'objets. Deux d'entre elles, la classe des EPO (ensembles partiellement ordonnés) sans motif $(\textrm{2+2})$ et une certaine classe d'involutions, sont déjà apparues dans la littérature. La troisième est une classe de permutations à motifs exclus, et la quatrième une classe de suites que nous appelons $\textit{suites à montées}$. Nous déterminons ensuite la série génératrice de ces classes, retrouvant ainsi un résultat prouvé par Zagier pour les involutions sus-mentionnées. La série obtenue n'est pas D-finie. Apparemment, le fait qu'elle compte aussi les EPO sans motif $(\textrm{2+2})$ est nouveau. Finalement, nous caractérisons les suites à montées qui correspondent aux permutations évitant le motif barré $3\bar{1}52\bar{4}$ et énumérons ces permutations, ce qui démontre une conjecture de Pudwell.

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