В общем, конечно, вся эта наука была введена, на самом деле, ради того, чтобы вам посчитать, ну не вам посчитать, а чтобы я смог для вас посчитать количество циклических последовательностей. Эта задача ставилась на прошлой лекции, правда ведь? Ну давайте я напомню, что нас интересует такая задача: вот есть у нас некоторый алфавит, состоящий из r различных символов, r – это просто какое-то натуральное число, конечно. У нас есть еще одно натуральное число n, которое так же служит параметром задачи. И нас интересует T с индексом r от n, которое представляет собой число различных циклических последовательностей, которые имеют длину n, ...длины n, и которые составлены из букв нашего алфавита. Ну я это коротко запишу как «над алфавитом X». Число различных циклических последовательностей, имеющих длину n и составленных из букв нашего алфавита. В прошлый раз я вам приводил примеры, которые показывают, почему подсчет числа этих циклических последовательностей нетривиален. Давайте введем такие обозначения, если не делали этого раньше, а именно обозначим обычную последовательность a1, a2, ..., an – просто вот так, как ее и принято, в общем, обозначать. А циклическую последовательность обозначим вот так со скобочками (a1, a2, ..., an), желая подчеркнуть, что мы именно зациклили наше соединение. Добавили еще одну связку, стрелочку. Так, еще раз вопрос: сколько всего различных вот таких вот последовательностей обычных? r в степени n. Ну давайте это зафиксируем: r в степени n – это число всех, давайте их называть не обычными последовательностями для удобства, а линейными. Линейные последовательности и циклические. В линию вытянуты или по циклу расположены. Число всех линейных последовательностей – оно, конечно, r в степени n. Так. Смотрите, сейчас я буду делать следующее. Конечно, если вы хотите, я прямо сразу сформулирую теорему. Но мне, честно говоря, кажется теорема слишком страшной. Давайте я лучше буду постепенно к ней приходить, и в итоге у нас получится нужное нам утверждение, то есть формула для числа циклических последовательностей. Будем постепенно, постепенно ее получать, путем некоторых естественных рассуждений. Вот я вместе с вами этот путь сейчас собираюсь пройти. Давайте введем еще одно обозначение стандартное для нас. Буквой V обозначим множество всех линейных последовательностей. Не число, а множество. Множество все тех же линейных последовательностей, то есть мощность V – это r в степени n. Просто такое обозначение, удобное для нас. [КАШЕЛЬ] Так, вот давайте возьмем какую-нибудь линейную последовательность a1, a2, ..., an, так, принадлежащую множеству V. Взяли какую-то последовательность. Давайте назовем ее циклическим сдвигом, назовем ее циклическим сдвигом, [ШУМ] операцию, которая переводит ее в последовательность a2, a3, ..., an, a1. Ну очень простое определение. Вот у нас есть какая-то последовательность. Представим себе на мгновение, что она зациклена, возьмем, сдвинем ее так по циклу и снова развернем. Вот это и называется результатом применения циклического сдвига. Ну там было, скажем, COCO, да? Что значит сдвинули по циклу? Это рассмотрели OCOC. Вот было COCO, циклический сдвиг – это OCOC, еще один циклический сдвиг – снова COCO, ну и так далее. А если, скажем, была последовательность COCH, то первый циклический сдвиг нам даст OCHC, второй – CHCO, третий – HCOC и четвертый – COCH. Успеваете? Ну смотрите, то есть в результате какого-то количества циклических сдвигов, конечно, каждая последовательность возвращается в себя, правда ведь? Ну понятно, что за n сдвигов она точно в себя вернется. Но видите, иногда раньше, вот здесь не за 4 сдвига, а за 2 сдвига она в себя вернулась. Ну какая догадка? Правильно, да, ну давайте я сейчас это аккуратно сформулирую. Сначала введу еще одно определение, а потом мы поймем, откуда здесь берутся делители числа n.