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과학

페러스 다이어그램

페러스 다이어그램과학
영어
Ferrers diagram
표현 대상
정수 분할
행의 길이
분할의 각 항
전체 점 또는 칸 수
분할되는 정수
페러스 다이어그램은 정수 분할의 각 항을 한 행의 점이나 칸의 개수로 나타낸 그림이다. 큰 항부터 위쪽에 놓고 행들을 같은 쪽으로 정렬하여, 분할의 크기와 항의 개수를 기하적으로 읽을 수 있게 한다.

분할을 행으로 옮기기

정수 분할의 항을 내림차순으로 정리한다. 각 항의 크기만큼 점이나 칸을 한 줄에 놓고 왼쪽 끝을 맞춘다. 예를 들어 9=4+3+2라면 위에서부터 길이가 4, 3, 2인 세 행을 만든다. 전체 칸 수는 9이고 행의 개수는 3이다.

행과 열로 읽기

행을 읽으면 원래 분할을 얻고 열을 읽으면 다른 분할을 얻을 수 있다. 4+3+2의 그림에서 열의 길이는 왼쪽부터 3, 3, 2, 1이다. 두 표현은 모두 합이 9지만 항의 구성은 다르다. 행과 열을 맞바꾸는 방식이 켤레 분할을 이해하는 바탕이 된다.

크기 제한을 그림으로 보기

항이 최대 k개이고 각 항이 m 이하라는 조건은 그림이 k행과 m열의 직사각형 안에 들어간다는 조건이다. 예를 들어 항이 최대 두 개이고 각 항이 3 이하라면 두 행과 세 열의 범위를 벗어날 수 없다. 다만 직사각형 전체를 항상 채우는 것은 아니며 분할되는 정수에 따라 칸 수가 다르다.

그림과 표의 구분

페러스 다이어그램은 칸이나 점의 배치로 분할의 모양을 표현한다. 칸에 숫자를 채우고 그 숫자에 행과 열의 순서 조건을 부여하는 문제는 추가 구조를 가진다. 그림을 그리는 방향이나 점 대신 칸을 쓰는 관례가 다를 수 있으므로 행 길이를 어떻게 읽는지 먼저 확인하면 혼동을 줄일 수 있다.

관련 문서

정수 분할 / 순서 있는 정수 분할 / 행렬 / 조합 / 자연수 / 이항계수