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Thue-Morse系列ビット

位置7は2進数で111となり1が3つあるため、チューモース系列のビットは1です。0以上の位置を入力すると、2進表記と1の個数、結果の0か1が分かります。ブラウザで無料で使えます。

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ご利用方法 ウェブAPIメールTelegramアプリ 近日
入力した場合
N
7
結果
2進数
111
1の個数
3
テュー・モース列のビット
1

Thue-Morse系列は、各非負整数nについてその二進展開に現れる1の個数の偶奇を書き並べて得られる、古典的な重なりのない二進系列です。指数0は0(二進の0には1がありません)、指数1は1、指数2は1、指数3は0となり、おなじみのブロック0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1が続きます。語の組合せ論・符号理論の授業・自動系列の研究では、自分でビットカウンタを書かずに任意の安全整数指数へ高速で決定的な答えが必要です。

Thue-Morseビットとは何か、なぜpopcount mod 2で定義されるか

無限Thue-Morse系列t(0), t(1), t(2), …は、t(n)をnの二進桁の和を2で割った余りとして定義します。言い換えると、nの1ビット数が偶数ならt(n)は0、奇数なら1です。これはまさにnのpopulation-count(popcount)を2で剰余したものなので、実行時に再帰的モルフィズムや紙折り構成は不要です。

nを二進に変換し、1を数え、偶奇を取るだけです。最初の16項はパターンを示します。nが0から15までのビットは0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0です。

系列は立方自由かつ重なり自由であり、そのため語の組合せ論、自動系列の構成、非周期二進文字列の簡単なデモに現れます。写像は単一の非負整数の二進の1だけに依存するため、答えは一意で副作用がなく、整数popcountを同じように実装するどの言語でも一致します。負の指数はここで用いる標準定義の外です。

系列は非負整数で添字付けされるため、負のnは教室の期待を乱す2の補数ビットパターンへ折り込まず拒否します。

LMSと試験の自動採点

負のnを拒否し、2の補数パターンからビットを捏造しない決定的オラクルでThue-Morse系列の設問を採点します。

ノートブックと非周期ビットのデモ

1ビットの偶奇確認のために完全な計算機代数ライブラリを取り込まず、符号理論や組合せ論のノートブックでt(n)を標本化します。

n番目のThue-Morseビットはどのように計算されますか?

t(n)はnの二進形における1の個数の偶奇です。1ビットを数え(popcount)、2で剰余を取ります。

nが負の場合はどうなりますか?

系列は非負整数で添字付けされ、負のnは拒否され課金されません。

ビット列上のパリティビットと同じですか?

関連する考えですが入力が違います。ここでの入力は整数指数nで、ビットはpopcount(n) mod 2です。一般的なパリティビットツールは、あなたが与える任意のビット列に対して動作します。

位置7のチューモース系列のビットはいくつですか?

1です。7は2進数で111と書け、1が3つ含まれます。3は奇数で、1の個数が奇数なら必ず1、偶数なら0になります。

チューモース系列の最初の項はどうなっていますか?

位置0から順に0、1、1、0、1、0、0、1と始まり、続いて1、0、0、1、0、1、1、0となります。各ブロックは前のブロックの後ろに、その反転を付けた形です。

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

POSThttps://api.kit.forhosting.com/numth/thue-morse

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/numth/thue-morse \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"n":7}'
{
  "n": 7
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "numth.thue_morse",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

HTTPコード意味
401unauthorizedAPIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
402insufficient_balance残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
404unknown_type指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
429rate_limitedリクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

本機能はnを受け取り、二進文字列・1の個数・単一のThue-Morseビットt(n)を返し、負のnはinvalid_inputで拒否するため、自動採点は負の指数を系列の有効な位置として扱いません。

Thue-Morseビットとは何か、なぜpopcount mod 2で定義されるか

具体的な宿題値のビットが必要なとき——たとえばnが7、二進111、1が3個、偶奇1——このエンドポイントはそのビットと中間の二進文字列およびones_countを返し、学習者が偶奇を段階的に確認できます。

入力契約、応答フィールド、エラー時の振る舞い

負のnはnが非負でなければならないという明確なメッセージで失敗し、それらの検証失敗は課金されません。実装は純粋parseのティアAで、ネットワークなし、モデルトークンなし、ファイルシステムなしです。同じモジュールが無料ブラウザ経路とエッジWorkerで結果をずらさず動作します。必須フィールドがnのみのJSON本体をPOSTしてください。nは非負整数で、JSON数値またはJavaScriptの安全整数に収まる十進数字列です。n欠落、空文字列、非整数、非有限数、安全整数範囲外はinvalid_inputで失敗し、問題を明示します。成功時本体はnを返し、binaryは0b接頭辞なしの二進文字列(0は文字0のみ)、ones_countは1ビットの個数、thue_morse_bitは0または1、短いformula文字列はt(n)がpopcount(n) mod 2であることを再掲します。例:nが7ならbinaryは111、ones_countは3、thue_morse_bitは1。例:nが0ならbinaryは0、ones_countは0、thue_morse_bitは0。例:nが3ならbinaryは11、ones_countは2、thue_morse_bitは0。ビットだけが必要なクライアントは診断フィールドを無視できます。チューターや採点者は答えの横にbinaryとones_countを表示し、学習者が偶奇がなぜ変わったかを見られます。

Thue-MorseビットAPIが役立つ場面

組合せ論と離散数学の授業は、自動系列・モルフィズム・立方自由語を教えるときにThue-Morse系列を使います。符号理論やディジタル信号のデモは、不一致や紙折り類比の説明用に、決定的な非周期二進源としてThue-Morseビットを標本化することがあります。小さなAPIならLMSプラグインが完全な数式処理パッケージを届けずに任意のnについて学生の答えを確認できます。紙折り定数やProuhet–Thue–Morse関連の和を探りながらt(n)の素早いオラクルが必要な研究ノートブックは、0や大きな安全整数で食い違う場当たり的なビット技を貼る代わりに、このエンドポイントを呼べます。成功した各呼び出しはモデルトークンも外向きネットワークもなく公開された基本価格$0.002で、失敗した検証は残高を消費せず、アルゴリズムは数個のビット演算だけなので、より重い数論インフラを立てずに宿題・採点・エッジワーカー向けの再現可能なビットが得られます。リクエストは小さく保ち、nが非負の安全整数であることを文書化し、自動検査ではthue_morse_bitを正規の答えフィールドとして扱ってください。

教室と宿題の確認

学生に非負の指数nを提出させ、popcountの偶奇に対してThue-Morseビットを検証し、部分点用にbinaryとones_countを表示します。

この計算機でt(0)は何ですか?

0です。二進0には1が0個(偶数パリティ)なので、thue_morse_bitは0、binaryは"0"、ones_countは0です。

Thue-Morse系列計算機の料金は?

ブラウザツールは無料です。APIリクエストは成功した呼び出しごとに前払いKIT残高の$0.002を使い、無効な入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →