scholarly journals Another bijection between $2$-triangulations and pairs of non-crossing Dyck paths

2009 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AK,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Carlos M. Nicolás
Keyword(s):  
Catalan Numbers ◽  
Hankel Determinant ◽  
Dyck Paths ◽  
International Audience

International audience A $k$-triangulation of the $n$-gon is a maximal set of diagonals of the $n$-gon containing no subset of $k+1$ mutually crossing diagonals. The number of $k$-triangulations of the $n$-gon, determined by Jakob Jonsson, is equal to a $k \times k$ Hankel determinant of Catalan numbers. This determinant is also equal to the number of $k$ non-crossing Dyck paths of semi-length $n-2k$. This brings up the problem of finding a combinatorial bijection between these two sets. In FPSAC 2007, Elizalde presented such a bijection for the case $k=2$. We construct another bijection for this case that is stronger and simpler that Elizalde's. The bijection preserves two sets of parameters, degrees and generalized returns. As a corollary, we generalize Jonsson's formula for $k=2$ by counting the number of $2$-triangulations of the $n$-gon with a given degree at a fixed vertex. Une $k$-triangulation du $n$-gon est un ensemble maximal de diagonales du $n$-gon ne contenant pas de sous-ensemble de $k+1$ diagonales mutuellement croisant. Le nombre de $k$-triangulations du $n$-gon, déterminé par Jakob Jonsson, est égal à un déterminant de Hankel $k \times k$ de nombres de Catalan. Ce déterminant est aussi égal au nombre de $k$ chemins de Dyck de largo $n-2k$ que ne pas se croiser. Cela porte le problème de trouver une bijection de type combinatoire entre ces deux ensembles. À la FPSAC 2007, Elizalde a présenté une telle bijection pour le cas $k = 2$. Nous construisons une autre bijection pour ce cas qui est plus forte et plus simple que de l'Elizalde. La bijection conserve deux ensembles de paramètres, les degré et les retours généralisée. De ce, nous généralisons la formule de Jonsson pour $k = 2$ en comptant le nombre de $2$-triangulations du $n$-gon avec un degré à un vertex fixe.

scholarly journals Area of Brownian Motion with Generatingfunctionology

2003 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AC,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Michel Nguyên Thê
Keyword(s):  
Brownian Motion ◽  
Random Walks ◽  
Generating Functions ◽  
Limit Distributions ◽  
Dyck Paths ◽  
Different Types ◽  
International Audience

International audience This paper gives a survey of the limit distributions of the areas of different types of random walks, namely Dyck paths, bilateral Dyck paths, meanders, and Bernoulli random walks, using the technology of generating functions only.

scholarly journals Statistics on Lattice Walks and q-Lassalle Numbers

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Lenny Tevlin
Keyword(s):  
Positive Integer ◽  
Generating Function ◽  
Catalan Numbers ◽  
Binomial Coefficients ◽  
Integer Coefficients ◽  
Major Index ◽  
Lattice Walks ◽  
International Audience ◽  
The Difference ◽  
Positive Integers

International audience This paper contains two results. First, I propose a $q$-generalization of a certain sequence of positive integers, related to Catalan numbers, introduced by Zeilberger, see Lassalle (2010). These $q$-integers are palindromic polynomials in $q$ with positive integer coefficients. The positivity depends on the positivity of a certain difference of products of $q$-binomial coefficients.To this end, I introduce a new inversion/major statistics on lattice walks. The difference in $q$-binomial coefficients is then seen as a generating function of weighted walks that remain in the upper half-plan. Cet document contient deux résultats. Tout d’abord, je vous propose un $q$-generalization d’une certaine séquence de nombres entiers positifs, liés à nombres de Catalan, introduites par Zeilberger (Lassalle, 2010). Ces $q$-integers sont des polynômes palindromiques à $q$ à coefficients entiers positifs. La positivité dépend de la positivité d’une certaine différence de produits de $q$-coefficients binomial.Pour ce faire, je vous présente une nouvelle inversion/major index sur les chemins du réseau. La différence de $q$-binomial coefficients est alors considérée comme une fonction de génération de trajets pondérés qui restent dans le demi-plan supérieur.

scholarly journals Mixed volumes of hypersimplices

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Gaku Liu
Keyword(s):  
Catalan Numbers ◽  
Binomial Coefficients ◽  
Type B ◽  
Combinatorial Interpretation ◽  
Mixed Volumes ◽  
Eulerian Numbers ◽  
Eulerian Number ◽  
Nous Montrons ◽  
Set Of Permutations ◽  
International Audience

International audience In this extended abstract we consider mixed volumes of combinations of hypersimplices. These numbers, called mixed Eulerian numbers, were first considered by A. Postnikov and were shown to satisfy many properties related to Eulerian numbers, Catalan numbers, binomial coefficients, etc. We give a general combinatorial interpretation for mixed Eulerian numbers and prove the above properties combinatorially. In particular, we show that each mixed Eulerian number enumerates a certain set of permutations in $S_n$. We also prove several new properties of mixed Eulerian numbers using our methods. Finally, we consider a type $B$ analogue of mixed Eulerian numbers and give an analogous combinatorial interpretation for these numbers. Dans ce résumé étendu nous considérons les volumes mixtes de combinaisons d’hyper-simplexes. Ces nombres, appelés les nombres Eulériens mixtes, ont été pour la première fois étudiés par A. Postnikov, et il a été montré qu’ils satisfont à de nombreuses propriétés reliées aux nombres Eulériens, au nombres de Catalan, aux coefficients binomiaux, etc. Nous donnons une interprétation combinatoire générale des nombres Eulériens mixtes, et nous prouvons combinatoirement les propriétés mentionnées ci-dessus. En particulier, nous montrons que chaque nombre Eulérien mixte compte les éléments d’un certain sous-ensemble de l’ensemble des permutations $S_n$. Nous établissons également plusieurs nouvelles propriétés des nombres Eulériens mixtes grâce à notre méthode. Pour finir, nous introduisons une généralisation en type $B$ des nombres Eulériens mixtes, et nous en donnons une interprétation combinatoire analogue.

scholarly journals Pattern avoidance in alternating permutations and tableaux (extended abstract)

2010 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AN,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Joel Brewster Lewis
Keyword(s):  
Pattern Avoidance ◽  
Catalan Numbers ◽  
Young Tableaux ◽  
Alternating Permutations ◽  
Special Cases ◽  
Nous Montrons ◽  
Insertion Algorithm ◽  
Generating Trees ◽  
International Audience ◽  
Standard Young Tableaux

International audience We give bijective proofs of pattern-avoidance results for a class of permutations generalizing alternating permutations. The bijections employed include a modified form of the RSK insertion algorithm and recursive bijections based on generating trees. As special cases, we show that the sets $A_{2n}(1234)$ and $A_{2n}(2143)$ are in bijection with standard Young tableaux of shape $\langle 3^n \rangle$. Alternating permutations may be viewed as the reading words of standard Young tableaux of a certain skew shape. In the last section of the paper, we study pattern avoidance in the reading words of standard Young tableaux of any skew shape. We show bijectively that the number of standard Young tableaux of shape $\lambda / \mu$ whose reading words avoid $213$ is a natural $\mu$-analogue of the Catalan numbers. Similar results for the patterns $132$, $231$ and $312$. Nous présentons des preuves bijectives de résultats pour une classe de permutations à motifs exclus qui généralisent les permutations alternantes. Les bijections utilisées reposent sur une modification de l'algorithme d'insertion "RSK" et des bijections récursives basées sur des arbres de génération. Comme cas particuliers, nous montrons que les ensembles $A_{2n}(1234)$ et $A_{2n}(2143)$ sont en bijection avec les tableaux standards de Young de la forme $\langle 3^n \rangle$. Une permutation alternante peut être considérée comme le mot de lecture de certain skew tableau. Dans la dernière section de l'article, nous étudions l'évitement des motifs dans les mots de lecture de skew tableaux généraux. Nous montrons bijectivement que le nombre de tableaux standards de forme $\lambda / \mu$ dont les mots de lecture évitent $213$ est un $\mu$-analogue naturel des nombres de Catalan. Des résultats analogues sont valables pour les motifs $132$, $231$ et $312$.

scholarly journals Two Statistics Linking Dyck Paths and Non-crossing Partitions

10.37236/570 ◽  
2011 ◽  
Vol 18 (1) ◽  
Author(s):  
Haijian Zhao ◽  
Zheyuan Zhong
Keyword(s):  
Catalan Numbers ◽  
Dyck Paths ◽  
Narayana Numbers

We introduce a pair of statistics, maj and sh, on Dyck paths and show that they are equidistributed. Then we prove that this maj is equivalent to the statistics $ls$ and $rb$ on non-crossing partitions. Based on non-crossing partitions, we give the most obvious $q$-analogue of the Narayana numbers and the Catalan numbers.

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 The polytope of Tesler matrices

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Karola Mészáros ◽  
Alejandro H. Morales ◽  
Brendon Rhoades
Keyword(s):  
Partition Function ◽  
Catalan Numbers ◽  
Young Tableaux ◽  
Integer Points ◽  
International Audience ◽  
Kostant Partition Function ◽  
Tesler Matrices ◽  
Flow Polytope ◽  
Standard Young Tableaux

26 pages, 4 figures. v2 has typos fixed, updated references, and a final remarks section including remarks from previous sections International audience We introduce the Tesler polytope $Tes_n(a)$, whose integer points are the Tesler matrices of size n with hook sums $a_1,a_2,...,a_n in Z_{\geq 0}$. We show that $Tes_n(a)$ is a flow polytope and therefore the number of Tesler matrices is counted by the type $A_n$ Kostant partition function evaluated at $(a_1,a_2,...,a_n,-\sum_{i=1}^n a_i)$. We describe the faces of this polytope in terms of "Tesler tableaux" and characterize when the polytope is simple. We prove that the h-vector of $Tes_n(a)$ when all $a_i>0$ is given by the Mahonian numbers and calculate the volume of $Tes_n(1,1,...,1)$ to be a product of consecutive Catalan numbers multiplied by the number of standard Young tableaux of staircase shape. On présente le polytope de Tesler $Tes_n(a)$, dont les points réticuilaires sont les matrices de Tesler de taillen avec des sommes des équerres $a_1,a_2,...,a_n in Z_{\geq 0}$. On montre que $Tes_n(a)$ est un polytope de flux. Donc lenombre de matrices de Tesler est donné par la fonction de Kostant de type An évaluée à ($(a_1,a_2,...,a_n,-\sum_{i=1}^n a_i)$On décrit les faces de ce polytope en termes de “tableaux de Tesler” et on caractérise quand le polytope est simple.On montre que l’h-vecteur de $Tes_n(a)$ , quand tous les $a_i>0$ , est donnée par le nombre de permutations avec unnombre donné d’inversions et on calcule le volume de T$Tes_n(1,1,...,1)$ comme un produit de nombres de Catalanconsécutives multiplié par le nombre de tableaux standard de Young en forme d’escalier

scholarly journals The freeness of Ish arrangements

2015 ◽  
Vol DMTCS Proceedings, 27th... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Takuro Abe ◽  
Daisuke Suyama ◽  
Shuhei Tsujie
Keyword(s):  
Catalan Numbers ◽  
Sufficient Condition ◽  
Necessary And Sufficient Condition ◽  
Free Arrangement ◽  
International Audience ◽  
New Interpretation ◽  
Necessary And Sufficient ◽  
Shi Arrangement

International audience The Ish arrangement was introduced by Armstrong to give a new interpretation of the $q; t$-Catalan numbers of Garsia and Haiman. Armstrong and Rhoades showed that there are some striking similarities between the Shi arrangement and the Ish arrangement and posed some problems. One of them is whether the Ish arrangement is a free arrangement or not. In this paper, we verify that the Ish arrangement is supersolvable and hence free. Moreover, we give a necessary and sufficient condition for the deleted Ish arrangement to be free L’arrangement Ish a été introduit par Armstrong pour donner une nouvelle interprétation des nombres $q; t$-Catalan de Garsia et Haiman. Armstrong et Rhoades ont montré qu’il y avait des ressemblances frappantes entre l’arrangement Shi et l’arrangement Ish et ont posé des conjectures. L’une d’elles est de savoir si l’arrangement Ish est un arrangement libre ou pas. Dans cet article, nous vérifions que l’arrangement Ish est supersoluble et donc libre. De plus, on donne une condition nécessaire et suffisante pour que l’arrangement Ish réduit soit libre.

scholarly journals A Short Approach to Catalan Numbers Modulo $2^r$

10.37236/664 ◽  
2011 ◽  
Vol 18 (1) ◽  
Author(s):  
Guoce Xin ◽  
Jing-Feng Xu
Keyword(s):  
Catalan Numbers ◽  
Binary Expansion ◽  
Dyck Paths ◽  
Combinatorial Interpretations ◽  
Recent Classification ◽  
Motzkin Paths

We notice that two combinatorial interpretations of the well-known Catalan numbers $C_n=(2n)!/n!(n+1)!$ naturally give rise to a recursion for $C_n$. This recursion is ideal for the study of the congruences of $C_n$ modulo $2^r$, which attracted a lot of interest recently. We present short proofs of some known results, and improve Liu and Yeh's recent classification of $C_n$ modulo $2^r$. The equivalence $C_{n}\equiv_{2^r} C_{\bar n}$ is further reduced to $C_{n}\equiv_{2^r} C_{\tilde{n}}$ for simpler $\tilde{n}$. Moreover, by using connections between weighted Dyck paths and Motzkin paths, we find new classes of combinatorial sequences whose $2$-adic order is equal to that of $C_n$, which is one less than the sum of the digits of the binary expansion of $n+1$.

scholarly journals Bijections for lattice paths between two boundaries

2012 ◽  
Vol DMTCS Proceedings vol. AR,... (Proceedings) ◽  
Author(s):  
Sergi Elizalde ◽  
Martin Rubey
Keyword(s):  
Joint Distribution ◽  
Tutte Polynomial ◽  
Lattice Paths ◽  
Dyck Paths ◽  
International Audience ◽  
Pattern Avoiding Permutations

International audience We prove that on the set of lattice paths with steps $N=(0,1)$ and $E=(1,0)$ that lie between two boundaries $B$ and $T$, the two statistics `number of $E$ steps shared with $B$' and `number of $E$ steps shared with $T$' have a symmetric joint distribution. We give an involution that switches these statistics, preserves additional parameters, and generalizes to paths that contain steps $S=(0,-1)$ at prescribed $x$-coordinates. We also show that a similar equidistribution result for other path statistics follows from the fact that the Tutte polynomial of a matroid is independent of the order of its ground set. Finally, we extend the two theorems to $k$-tuples of paths between two boundaries, and we give some applications to Dyck paths, generalizing a result of Deutsch, and to pattern-avoiding permutations. On montre que, sur l'ensemble des chemins avec des pas $N=(0,1)$ et $E=(1,0)$ qui se trouvent entre deux chemins donnés $B$ et $T$, les deux statistiques"`nombre des pas $E$ en commun avec $B$" et "nombre des pas $E$ en commun avec $T$" ont une distribution conjointe symétrique. On donne une involution qui échange ces deux statistiques, préserve quelques autres paramètres additionnels, et admet une généralisation à des chemins avec des pas $S=(0, -1)$ dans des positions données. On montre aussi un autre résultat d'équidistribution similaire, lié au polynôme de Tutte d'un matroïde. Finalement, on étend les deux théorèmes à $k$-tuples de chemins entre deux frontières, et on donne quelques applications aux chemins de Dyck, en généralisant un résultat de Deutsch, et aux permutations avec des motifs exclus.

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