首先,用戶的問題是:「如何比較3→3→3→3和TREE(3)的大小?」這裡的「→」可能表示康威鏈式箭頭符號(Conway chained arrow notation),這是一種用於表示極大數的大數表示法。TREE(3)是Kruskal樹定理中的一個著名大數。
我需要回憶一下康威鏈式箭頭符號。鏈式箭頭定義為:
•
單個箭頭:a → b = a^b
•
兩個箭頭:a → b → c = a ↑↑ ... ↑↑ b(有c個↑),這是高德納箭頭的表示法。
更一般地,鏈式箭頭的規則是:
1.
a → b = a^b
2.
a → b → c = a ↑ᵇ c(使用高德納箭頭表示)
具體到鏈式箭頭:
•
以右端開始:鏈的最後一個數字控制箭頭的數量。
標準規則:
•
如果鏈以1結束,那麼a → ... → x → 1 = a → ... → x
•
否則,遞歸定義:a → ... → b → (c+1) = a → ... → (a → ... → b → c) → c(等等,我需要更精確)
康威鏈式箭頭的遞歸定義:
•
對於兩個元素:p → q = p^q
•
對於三個或更多:以右端數字定義。
具體來說:
•
a → b → c 表示 「a 後接 b 個箭頭的 c」
但鏈式箭頭更通用。
對於鏈 a1 → a2 → ... → an:
•
如果 n = 2, a → b = a^b
•
如果 n ≥ 3 且 末尾為 1, a → ... → x → 1 = a → ... → x
•
如果 n ≥ 3 且 末尾不為 1, 那麼 a → ... → x → (y+1) = a → ... → (a → ... → x → y) → y(這有點亂)
更好的方式:鏈式箭頭通過減少鏈長來定義。
例如:
•
a → b → c = a ↑ᶜ b(高德納箭頭)
高德納箭頭的定義為:
•
a ↑¹ b = a^b
•
a ↑ⁿ 1 = a 對於 n > 1
•
a ↑ⁿ b = a ↑ⁿ⁻¹ (a ↑ⁿ (b-1)) 對於 b > 1
但在鏈式箭頭中,a → b → c 相當於 a ↑ᶜ b。
現在,用戶寫的是「3→3→3→3」,所以這是一個四個元素的鏈:3 → 3 → 3 → 3。
我需要計算 3 → 3 → 3 → 3。
首先,回憶鏈式箭頭的規則。
鏈式箭頭的一般規則:
1.
整個鏈當最右邊是1時,等於去掉那個1的鏈。即,p → ... → q → 1 = p → ... → q。
2.
當鏈長度大於2,且最右邊大於1時,設 X 為去掉最後兩個元素的序列,Y 為倒數第二個元素,Z 為最後一個元素。
那麼 X → Y → Z = X → (X → Y → (Z-1)) → (Z-1)?不是。
標準定義:
讓 P → Q 表示鏈,其中 Q 是最後一個數字。
更好使用遞歸。
定義:
•
對於兩個元素的鏈:p → q = p^q
•
對於三個或更多:a₁ → a₂ → ... → a_{n-1} → a_n
其中 n ≥ 3.
規則:
•
如果 a_n = 1, 則 a₁ → ... → a{n-1} → 1 = a₁ → ... → a{n-1}
•
如果 a_n > 1, 則讓 b = a₁ → a₂ → ... → (a_{n-1} - 1) → a_n(但這可能不完整)
更清晰:當 n ≥ 3 且右端 a_n > 1 時,
a₁ → a₂ → ... → a{n-1} → a_n = a₁ → a₂ → ... → (a₁ → a₂ → ... → a{n-1} → (a_n - 1)) → (a_n - 1)
? 這似乎有點亂。
對於具體例子:3 → 3 → 3 → 3。
讓我一步一步計算。
由於鏈中有四個元素,我可以用更短的鏈來定義它。
回憶 a → b → c 首先。
例如,3 → 3 → 2。
但用戶有3 → 3 → 3 → 3,所以 n=4。
讓我用高德納箭頭表示法或類似方式來表示。
在鏈式箭頭表示法中,a → b → c 表示迭代冪次或更高階。
特別地,a → b → c 的增長大約在 c 層級的快速增長層級中。
但需要數值。
對於 3 → 3 → 3 → 3。
設 S = 3 → 3 → 3 → 3。
由於最後一個是 3>1,規則如下:
對於一個包含四個元素的序列:p → q → r → s,其中 s>1,
p → q → r → s = p → q → (p → q → (r-1) → s) → (s-1) 或者類似的形式?我需要查一下定義。
我記得對於康威鏈式箭頭,其遞歸定義基於最右邊不為1的數字。
標準方式:鏈式箭頭通過減少最右側的數字並複製部分鏈來求值。
例如,2 → 3 → 2。
首先,2 → 3 → 2。因為 n=3,r=2>1,所以 2 → 3 → 2 = 2 → (2 → 2 → 1) → 1?等等,定義是:
p → q → r = p → (p → q → (r-1)) → (r-1) 對於 r>1,並且當最後是1時,p → q → 1 = p → q。
但這裡的 q 可能是一個鏈。
基本案例:當鏈以1結尾時,可以去掉它。
當最右邊 >1 時,它會觸發一個遞歸,其中倒數第二個元素減少,但整個鏈被複製。
對於一個包含 n 個元素的鏈:a1 → a2 → ... → an
如果 an = 1,則等於 a1 → ... → a_{n-1}
如果 an > 1 且 a{n-1} = 1,但通常 a{n-1} >1,但也不一定。
規則是:找到一個最右邊的大於1的數字,但通常我們取最後兩個。
設 P = a1 → a2 → ... → a_{n-2}(對於 n>2)
那麼 a1 → a2 → ... → a{n-1} → an = P → (P → a{n-1} → (an - 1)) → (an - 1)?我不確定。
對於 n=3:p → q → r = p → (p → q → (r-1)) → (r-1) 當 r>1 時成立
當 r=1 時,p → q → 1 = p → q
對於 n=4:p → q → r → s
如果 s = 1,則 p → q → r → 1 = p → q → r
如果 s >1,則 p → q → r → s = p → q → (p → q → (r-1) → s) → (s-1)?這有些令人困惑。
我認為一個常見的方法是從右邊開始計算。
但是我們來回憶一些數值。
例如,2 → 2 → 2 → 2。
首先,2 → 2 → 2。因為 2 → 2 = 4,但 2 → 2 → 2 = 2 → (2 → 1 → 2) → 1,不行。
2 → 2 → 2:因為 r=2>1,所以 2 → 2 → 2 = 2 → (2 → 2 → 1) → (2-1) 但是 r-1=1,而 2 → 2 → 1 = 2 → 2 = 4,所以 2 → (4) → 1 = 2 → 4 → 1 = 2 → 4 = 16?不對。
2 → 4 → 1 = 2 → 4,因為是 a → b → 1 = a → b。
但鏈式寫法中,p → q → r 當 r=2 時:p → q → 2 = p → (p → q → 1) → (2-1) = p → (p → q) → 1 = p → (p^q) → 1 = p → (p^q) 因為 →1 被忽略。
類似地,p → q → 2 = p → (p^q)
例如,3 → 3 → 2 = 3 → (3^3) = 3 → 27 = 3^27 = 7625597484987
3^27 是 7.6e12,沒錯。
現在對於四個元素:p → q → r → s
當 s>1 時,p → q → r → s = p → q → (p → q → (r-1) → s) → (s-1)?不對。
我找到了一個參考資料:在維基百科或者數學世界裡,鏈式箭頭的定義是:
•
a → b → c = a↑ᶜ b(高德納箭頭)
•
更長的鏈:a→b→c→d = a→b→(a→b→(c-1)→d)→(d-1) 對於 c>1, d>1,但這是用於減少 c 的。
標準遞歸:
對於序列 X → y → z,其中 X 是序列或數字,但通常 X 代表序列。
讓序列以 ... → y → z 的形式,其中 z >1。
那麼 ... → y → z = ... → ( ... → y → (z-1) ) → (z-1)
但當 y=1 時,它可能被省略,但通常假設所有數都 ≥1。
在 3 → 3 → 3 → 3 的例子裡,序列是 a=3,b=3,c=3,d=3。
所以對於 d=3>1,那麼 3 → 3 → 3 → 3 = 3 → 3 → ( 3 → 3 → (3-1) → 3 ) → (3-1) = 3 → 3 → ( 3 → 3 → 2 → 3 ) → 2
c 是倒數第二項,在序列中,對於 p → q → r → s,其中 r 是倒數第二項,s 是最後一項。
所以對於 p→q→r→s,當 s>1 時,它等於 p→q→( p→q→(r-1)→s )→(s-1)
是的,如上所述。
所以這裡 p=3, q=3, r=3, s=3。
所以 3→3→3→3 = 3→3→( 3→3→(3-1)→3 )→(3-1) = 3→3→( 3→3→2→3 )→2
現在,我需要計算 3→3→2→3。
首先,3→3→2→3。
s=3>1,所以 3→3→2→3 = 3→3→( 3→3→(2-1)→3 )→(3-1) = 3→3→( 3→3→1→3 )→2
現在,3→3→1→3。但 r=1,對於序列 p→q→1→s,但鏈式箭頭的定義是當序列中出現 1 時,會提前終止。
規則: 如果鏈中的任何元素是 1,除了開頭或結尾,但結尾的 1 會被移除,而中間的 1 可能會被忽略,不過我們來看一下。
正式地,對於序列中的 1,它會使數字變小。
在 3→3→1→3 中,序列是四個元素,但第二個數字是 3,然後是 1,然後是 3。
規則: 對於序列 p→q→1→s。
因為倒數第二個數字是 1,但序列為 ... → a → 1 → b 的寫法,其中 b 是最後一個。
當序列中某個元素為 1,且該元素不是第一個或最後一個時,會觸發特殊規則。
在康威鏈式表示法中,對於 X → 1 → Y,其中 X 和 Y 是序列或數字,但如果 X 是序列,它可能會變得複雜。
但通常,對於像 p → q → 1 → r 這樣的序列,其中 q=1。
但這裡 q 是 3,在 3→3→1→3 中,數字是:第一個 3,第二個 3,第三個是 1,第四個是 3。
所以位置:第三個數字是 1。
規則是:如果鏈中的某個數字是 1,並且它之後還有其他數字,但 1 在序列中會「重置」某些東西。
我記得序列中如果有 1,該序列等於第一個數字之類的,但僅當 1 不是第一個或最後一個時。
例如,p → 1 → q = p,因為 a→1→b = a 對於所有 b,但這樣對嗎?
a→1→b:當有兩個箭頭時,a→1→b = a,因為 a→1→b 應該等於 a↑ᵇ 1,但 a↑ᵇ 1 = a 對於所有 b,根據高德納箭頭:a↑ⁿ1 = a 對於 n≥1。
但鏈式箭頭中,直接有 a→1→b = a,但需驗證。
例如,3→1→3:根據定義,由於中間是 1,3→1→3 應該等於 3,因為 1 的迭代沒有效果。
類似地,對於長鏈,如果序列中有 1,那麼該序列等價於直到 1 的子序列之類的。
但官方規則:對於序列 X → 1 → Y,其中 X 和 Y 是子序列,它等於 X。
因為 1 作為操作的來源時,無法進行。
在序列中,對於 p → q → 1 → r,由於 1 在中間,它應該簡化為 p → something。
但根據之前的遞歸,在計算 3→3→1→3 時,我們有 s=3>1,所以 3→3→1→3 = 3→3→( 3→3→(1-1)→3 )→ (3-1)
但1-1=0,而0在序列中未定義,所以出錯了。
因此對於序列中有1的情況,有特殊處理。
當序列中某個元素為1時,我們需要在該1的位置分割序列。
基本規則:如果序列中包含1,並且該1不是第一個或最後一個,那麼整個序列等於第一個元素(如果1在第一個之後),但需要查閱。
我記得在鏈式箭頭記法中,如果除了第一個和最後一個以外的任何元素是1,該鏈會提前終止,並且值只到該1為止之類的。
例如,p → q → 1 → r = p → q,因為當1出現在鏈中時,1之後的序列被忽略。
是嗎?例如,2→2→1→2。
2→2→1→2:由於1在中間,2→2→1→2應該等於2→2 = 4,而不是更大。
但如果是2→2→2→2,它會很大。
所以可能,對於X → 1 → Y,等於X,其中X是序列的一部分。
在3→3→1→3的情況下,它應該是3→3,因為1之後的內容無關緊要。
類似地,一般而言,對於序列a1 → a2 → ... → an,如果存在某個i,1<i<n,且ai=1,那麼該序列等於 a1 → a2 → ... → a_{i-1}。
是的,這是一個常見規則。
所以對於3→3→1→3,由於索引3(從1開始)為1,且1<i<4,所以它等於直到前一個元素,即3→3 = 27。
3→3 = 3^3 = 27。
類似地,在3→3→2→3中,我們有3→3→1→3 = 3→3 = 27。
回到3→3→2→3 = 3→3→( 3→3→1→3 ) → (3-1) = 3→3→(27) → 2
現在3→3→27→2
序列為 p=3, q=3, r=27, s=2。
s=2>1,所以 3→3→27→2 = 3→3→( 3→3→(27-1)→2 ) → (2-1) = 3→3→( 3→3→26→2 ) → 1
由於鏈以 →1 結尾,3→3→( ... )→1 = 3→3→( exp ),因為 →1 被省略。
更嚴格地講:序列末尾是 → ... → z → 1 時,z → 1 被移除。
所以 3→3→( ... )→1 = 3→3→( expression )
這裡的表達式是 ( 3→3→26→2 )
所以 3→3→27→2 = 3→3→ (3→3→26→2) → 1 = 3→3→ (3→3→26→2) ,因為移除最後的 →1
現在,3→3→26→2 本身需要計算,但通過遞歸,它將會很大。
由於我們是在比較中,可能不需要數值,只需要大小。
但首先,我們回到原始。
回到 3→3→3→3 = 3→3→( 3→3→2→3 )→2
而我們有 3→3→2→3 = 3→3→27→2,如上所述。
由上文,3→3→2→3 = 3→3→ (3→3→26→2) ,省略了 →1 部分
但我們需要在原始表達式中使用它。
3→3→3→3 = 3→3→ [3→3→2→3] →2 = 3→3→ [3→3→ (3→3→26→2) ] →2
由於 [ ] 內的部分很大,且外部是 →2,這表示類似 p → q → 2 的形式。
回憶 p → q → 2 = p → (p → q → 1) → 1 等等不對。
p → q → 2 = p → (p^q),如前所述。
但對於更長的鏈,此處為 3→3→ exp →2,其中 exp 是某個表達式。
序列是 3→3→ X →2,其中 X 是 [3→3→ (3→3→26→2) ]
所以這是一個三元素鏈:A → B → C,其中 A=3,B 是 "3",但等等,序列是固定的元素。
在 3→3→ X →2 中,這是四個元素:第一個 3,第二個 3,第三個是 X,第四個是 2。
所以對於序列 a→b→c→d,其中 a=3, b=3, c=X, d=2。
d=2>1,所以它等於 a→b→( a→b→(c-1)→d )→(d-1)
但 c 是 X,是一個表達式,不是數字,所以我們需要保持它為值。
但在這個例子中,d=2,所以 3→3→X→2 = 3→3→( 3→3→(X-1)→2 )→(2-1) = 3→3→( 3→3→(X-1)→2 )→1
而由於以 →1 結尾,它等於 3→3→( 3→3→(X-1)→2 )
這變得混亂,因為 X 本身是大的。
也許對於更長的鏈,3→3→X→2 的增長類似於迭代的冪次。
但讓我們想想快速增長層級 (FGH)。
鏈式箭號與FGH相關聯。
TREE(3) 在 FGH 中大於任何可計算的等級,但 TREE(3) 是有限的。
首先,3→3→3→3 是一個有限的數字,但很大。
TREE(3) 也非常大,但兩者相比如何呢?
也許 3→3→3→3 比 TREE(3) 小,但我不確定。
我回憶起康威鏈式箭號與葛立恆數等的比較。
例如,葛立恆數大約是 3→3→64→2 或類似的數。
葛立恆數是 g64,其中 g1 = 3→3→4,g2 = 3→3→g1,等等,不對。
在鏈式箭號中,3→3→n 表示當 n=64 時的葛立恆數,但又不完全是。
葛立恆數:g1 = 3↑↑↑↑3 = 3→3→4
然後 g2 = 3↑ᵍ¹ 3 = 3→3→g1
但 g1 很大,所以 g2 = 3→3→(3→3→4)
葛立恆數大約是 3→3→65→2 或 3→3→64→2?我們來回憶一下。
具體來說,g64 其中 g1 = 3↑↑↑↑3 = 3→3→4
g2 = 3↑↑↑...↑3,含有 g1 個上箭頭,因此是 3→3→g1
由於 3→3→n 表示的是 3 的上一層迭代冪次 n 次,但寫成高德納箭號形式。
高德納:a↑b = a^b,a↑↑b 是迭代冪次,等等。
3→3→n = 3↑↑...↑3,其中 n 個上箭頭,所以當 n=4 時,3→3→4 = 3↑↑↑↑3。
然後 g1 = 3→3→4
g2 = 3→3→(3→3→4) = 3→3→g1
g3 = 3→3→g2,以此類推,直到 g64。
因此 g64 = 3→3→g63
但就鏈式箭號而言,g64 類似於 3→3→65→2,因為 3→3→1→2 = 3→3→1 = 3→3 = 27,但葛立恆數始於3→3→4。
注意 3→3→k→2 for k>1.
3→3→k→2 = 3→3→ (3→3→(k-1)→2 ) 從之前得出,當 d=2 時。
3→3→k→2 = 3→3→A,其中 A = 3→3→(k-1)→2,但通過遞歸,它定義了具有 k-1 次應用的迭代。
對於整數 k,3→3→k→2 = g_k,其中 g1 = 3→3→2?我們來看:
當 k=2 時:3→3→2→2 = 3→3→ (3→3→1→2 ) →1
3→3→1→2:由於中間是1,3→3→1→2 應該等於 3→3 = 27
然後 3→3→2→2 = 3→3→27→1 = 3→3→27
而 3→3→27 = 3↑²⁷ 3,一個具有 27 個上箭頭的冪塔,非常大。
但葛立恆數 g1 = 3→3→4,比這個小。
3→3→4 是 4 個上箭頭,而 3→3→27 是 27 個上箭頭,因此更大。
但葛立恆數的定義是:g1 = 3↑↑↑↑3 = 3→3→4
g2 = 3↑↑↑...↑3,具有 g1 個上箭頭,所以是 3→3→(g1+1) 還是僅用 3→3→g1?
上箭頭的數量是 g1,所以是 3 後跟 g1 個上箭頭,然後是 3,因此是 3→3→ (g1) ,因為 3→3→n 表示 n 個上箭頭。
同樣地,g2 = 3→3→g1
然後 g3 = 3→3→g2,等等。
所以 g64 = 3→3→g63
但 g63 本身很大,因此它不能直接寫成固定的鏈狀箭頭。
然而,就增長而言,g64 小於 3→3→65→2 或者其他什麼?
3→3→1→2 = 3→3→1 = 3→3 = 27
3→3→2→2 = 3→3→ (3→3→1→2) = 3→3→27,如上所述
3→3→3→2 = 3→3→ (3→3→2→2) = 3→3→ (3→3→27)
類似地,3→3→4→2 = 3→3→ (3→3→3→2) = 3→3→ (3→3→ (3→3→27))
以此類推。
Graham 的數是 g64,即 3→3→2→2 = 3→3→27,但 g1 = 3→3→4,要小得多。
3→3→4 大約是 10^10^12,而 3→3→27 是巨大的。
但 g64 更大,因為 g64 = 3→3→g63,而 g63 本身很大。
在鏈式箭頭中,3→3→n→2 的增長類似於 n 的阿克曼函數,但 n 很大時。
具體來說,3→3→1→2 = 27
3→3→2→2 = 3→3→27
3→3→3→2 = 3→3→ (3→3→27)
3→3→4→2 = 3→3→ (3→3→ (3→3→27))
所以當 k 增加時,3→3→k→2 的序列值迅速變大。
對於 Graham 數, g64 = 3→3→g63, 且 g63 > 64, 但 3→3→65→2 更大,例如 3→3→65→2 = 3→3→ (3→3→64→2) , 這類似於 g_{k} 對於某個 k。
實際上,3→3→k→2 對於 k>1,類似於一個增長非常快的函數,但 Graham 數大致對應 3→3→64→2,但如上所述,3→3→64→2 是 3→3→ (3→3→63→2) , 等等,這類似於定義 Graham 序列的迭代過程。
實際上,Graham 數被定義為小於 3→3→65→2。
類似地,3→3→3→3 會比這小得多。
回到計算 3→3→3→3。
3→3→3→3 = 3→3→ ( 3→3→2→3 ) →2
我們有 3→3→2→3 = 3→3→ (3→3→1→3) →2 從之前開始。
3→3→1→3: 由於中間是1,3→3→1→3 = 3→3 = 27
然後 3→3→2→3 = 3→3→27→2
3→3→27→2 = 3→3→ (3→3→26→2) 因為 →1 被省略了,和之前一樣。
但 3→3→26→2 很大,但就目的而言,3→3→27→2 是一個巨大的數字。
然後 3→3→3→3 = 3→3→ (3→3→27→2) →2
由於外部的 →2,它是 p → q → r → 2 的形式,但 p=3, q=3, r = (3→3→27→2), s=2。
s=2,所以 3→3→ X →2 = 3→3→ (3→3→ (X-1) →2) →1 = 3→3→ (3→3→ (X-1) →2) ,其中 X = 3→3→27→2
所以 3→3→3→3 = 3→3→ ( 3→3→ ( (3→3→27→2) -1 ) →2 )
現在 (3→3→27→2) -1 幾乎就是 3→3→27→2 本身,因為數字很大,所以我們可以寫成大約 3→3→ (3→3→27→2) →2,但這不正確。
從表達式來看,大約是 3→3→ Y →2,其中 Y 很大。
但是 3→3→ Y →2 對於大的 Y 來說很大。
然而,與 TREE(3) 比較。
TREE(3) 來自 Kruskal 樹定理,是一個增長極快的函數。
已知 TREE(n) 在快速增長層次(FGH)中的增長超過所有可計算的函數。
TREE(3) 非常大,比 Graham 的數和康威鏈式箭頭中的任何固定表達式都要大得多,除非使用更長的鏈。
例如,3→3→3→3 仍可通過三個參數的康威鏈式箭號定義,而 TREE(3) 需要更多的「層級」。
在 FGH 中,康威鏈式箭號可以用小序數定義。
例如,兩個元素的鏈 a→b 是 ω 層級。
三元素鏈如 3→3→n 是 ω+1 層級或類似層級。
高德納箭號:a↑b = a^b,為 f_2 或 f_3?b^a 的 FGH 大致在 f_2。
通常,f_2(n) = 2^n * n 或類似形式,但用於比較增長。
n↑n 約在 f_3(n) 的快速增長層級(FGH)。
n↑↑n 是 f_ω(n)。
更一般地,對於固定的 k,n↑{k}n 是 f{ω}(n),但當 k 增大時,它處於 f{ω^ω} 或類似級別。
用於高德納箭號:a↑{k}b 的增長級別是 ω 的 k 倍,但用於 FGH。
在 FGH 中,帶有高德納箭號的函數由序數索引定義。
但康威鏈式箭號用於長鏈。
例如,鏈式箭號中最小的數字決定了其層級。
但 TREE(n) 的 FGH 增長級別是 ψ(Ω^{ω}) 或更高,這是很小下標的可證遞歸序數,因此比任何原始遞歸或可定義的函數增長快得多。
具體來說,TREE(n) 在 FGH 中的增長超過 f_{ϑ(Ω^ω)}(n),這是非常大的。
而對於康威鏈式箭號,a→b→c→d 對於固定 a、b、c、d 來說,是常數,但當我們寫成 3→3→3→3 時,它是具有巨大數值的固定表達式,但它的「複雜度」可以通過寫下它所需的符號數量來理解。
TREE(3) 是如此之大,以至於即使是像 3→3→3→3 這樣的表達式也無法與之接近。
例如,已知 Graham 的數 G 滿足 G < TREE(3)。
而 G 小於 3→3→65→2 或類似的表達式。
3→3→3→3 比 Graham 的數大,但小於 TREE(3)。
我們來看一些比較。
首先,3→3→3→3 有多大。
由上式,3→3→3→3 = 3→3→ (3→3→27→2) →2
3→3→27→2 本身是 3→3→ (3→3→26→2),依此類推,但 3→3→1→2 = 3→3→1 = 3→3 = 27
但通過遞歸,3→3→27→2 是一個具有許多嵌套層級的冪塔。
但例如,3→3→2→2 = 3→3→27
3→3→3→2 = 3→3→ (3→3→27)
3→3→4→2 = 3→3→ (3→3→ (3→3→27))
現在對於 3→3→27→2,它是 3→3→ (3→3→26→2) = 3→3→ (3→3→ (3→3→25→2)) 等等,直到 3→3→1→2 = 27,所以它是由26個或更多層級組成的高層迭代。
所以 3→3→27→2 已經比葛立恆數大得多,因為葛立恆數只有大約64層嵌套,但這裡僅對於 3→3→27→2,就有大約27層嵌套,但每一層都使數字增長巨大。
但無論如何,3→3→3→3 更大,因為表達式中有 (3→3→27→2),而外部還有一個 →2,但根據公式,3→3→3→3 = 3→3→ (3→3→27→2) →2,這大約是 3→3→ H →2,其中 H 非常大。
而 3→3→ H →2 是一個類似於迭代冪塔的數字,但規模巨大。
然而,TREE(3) 是 3 的 TREE 函數值。
TREE(n) 的增長速率:已知 TREE(1) = 1,TREE(2) = 3,TREE(3) 非常巨大。
下界:TREE(3) 遠大於 G,即葛立恆數。
事實上,TREE(3) 遠大於像 3→3→3→3 這樣的表達式。
我可以從增長速率的角度來思考。
在 FGH 中,康威鏈式箭頭記法最多能達到 ε_0 或更高,但用於長鏈。
對於四個元素的鏈 a→b→c→d,其增長速率是序數 ω↑↑3 或類似的級別,但僅當參數發生變化時,但在固定表達式下,它是常數。
但關於數值大小,TREE(3) 遠大於任何可合理寫下的鏈式表達式,除非使用類似構造的符號。
例如,已知即使 n=3 時,TREE(n) 也遠大於 f_{θ(Ω^ω ω)}(3) 等。
但為了比較,我們承認在標準大數比較中,3→3→3→3 小於 TREE(3)。
另一個方式:Tree(n) 函數是有限的,但TREE(n)對n=3來說,比葛立恆數大得多,也遠大於3→3→3→3。
但讓我們上網查一下或者回憶一下。
在記憶中,類似3→3→3→3的數字在TREE(3)面前微不足道。
例如,在Googology wiki上,TREE(3)被列為比許多其他大數都大。
具體來說,3→3→3→3的鏈式表示是康威鏈式箭號,其在快速增長層級中對應較小的序數。
例如,包含n個元素的康威鏈式箭號可達序數ω^(n-2)之類。
當n=4時,a→b→c→d在d變化時,但固定時,它代表一個數值。
但TREE(n)的FGH層級是ψ(Ω^ω),這遠高於康威鏈式箭號所表示的有限序數。
因此,TREE(3)遠大於3→3→3→3。
例如,對於較小的n,Tree(1)=1,Tree(2)=3,但TREE(3)極大。
類似地,函數TREE的增長速度遠快於康威鏈式箭號。
因此,在數值上,TREE(3) > 3→3→3→3。
所以對於用戶的問題,要比較它們的大小,TREE(3) 要大得多。
但為了嚴謹,我們確認一下3→3→3→3的數值,但沒必要,因為它是一個定義明確的數字,但TREE(3)更大。
用戶可能對大小感興趣,因此我可以說3→3→3→3小於TREE(3)。
更佳的方式:3→3→3→3可以用迭代冪次的形式表達,但TREE(3)無法用這種方式簡單表達。
因此,在回答中,我可以說 TREE(3) 遠大於 3→3→3→3。
所以對於最終答案,TREE(3) 要大得多。
但用戶詢問如何比較,所以我應該描述這些過程。
最終答案:3→3→3→3 小於 TREE(3),且差距極大。
但要寫出回答。