«${n}$-$1$» пути на графе–решетке. Случайные блуждания
Я. М. Ерусалимский,
А. В. Иванцов Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону
Аннотация:
В работе рассмотрен граф-решетка с «
$n$-
$1$» ограничениями на достижимость, имеющий вершины в точках плоскости с неотрицательными целочисленными координатами. Из каждой вершины выходит две дуги: горизонтальная — в ближайшую правую вершину и вертикальная — в ближайшую верхнюю вершину. Допустимыми путями в случае «
$n$-
$1$» достижимости являются пути, удовлетворяющие дополнительному условию кратности
$n$ количеств дуг в максимальных по вложению отрезках путей, состоящих только из горизонтальных дуг. Это ограничение не распространяется на заключительный отрезок пути, состоящий из горизонтальных дуг. Получена формула для количества «
$n$-
$1$» путей, ведущих из вершины в вершину, а также формула для количества таких путей, проходящих через заданную вершину графа-решетки. Рассмотрен процесс случайного блуждания по «
$n$-
$1$» путям на графе-решетке. Показано, что он локально сводим к марковскому процессу на подграфах, определяемых типом начальной вершины. Получены формулы для нахождения вероятностей перехода из вершины в вершину по «
$n$-
$1$» путям, а также комбинаторные тождества на треугольнике Паскаля.
Ключевые слова:
ориентированный граф, граф-решетка, случайное блуждание, вероятность перехода, достижимость вершин, треугольник Паскаля.
УДК:
519.1
MSC: 05C81
DOI:
10.36535/0233-6723-2021-194-107-114