新征程2.17 组合数学(一)
前言:(可略过直接看正文)
说实话,今天讲的的东西还挺多的,这些数学知识并不难,主要是重在理解。(等学了数论你就不会这么想了)我刚才想做几道题,发现我什么都不会,认清楚自己地位的蒟蒻,于是打算写博客。梳理一下知识,然后继续做题。
组合数—小球与盒子问题
1.球不同,盒不同,可空:
每个球都有m种情况,答案为 \(m^{n}\)
2.球相同,盒不同,不可空:
采用隔板法,一共有n-1个空位,m-1个隔板就能将其分为m部分,答案为\(C_{n-1}^{m-1}\) 。
3.球相同,盒不同,可空:
刚刚为不可空,现在是可空,对于每个盒子,都给它一个球,那么和上个问题就一样了,所以我们可以看做自己有 n+m 个小球,然后我们在排列完之后在每一组都删去一个小球。答案为\(C_{n+m-1}^{m-1}\)
4.球不同,盒相同,不可空:
答案是第二类斯特林数,S[i][j]=S[i−1][j]j+S[i−1]j−1,第二个球可以单独一个盒,即S[i-1][j-1],也可以和前i-1个球放一个盒子里,即S[i−1][j]j,最后相加即可,边界:一个盒子(m=1)的时候只有一种放法
5.球不同,盒不同,不可空
刚刚的情况是球不同,盒相同,不可空,这里不同的是盒不同,即盒子的有序性,所以乘上全排列就行了,答案就是S[n][m]*m!
6.球不同,盒相同,可空
4的情况是球不同,盒相同,不可空,这里可空,枚举用了几个盒子就行了,答案为\({\textstyle \sum_{i=1}^{m}}\) s[n][i]
7.球相同,盒相同,可空
如果只有一个盒子或者没有小球,方案数为 1
如果小球比盒子要少,小球放不满盒子,因为盒子相同,可得 f[i][j]=f[i][i]
如果小球比盒子要多,就分为将盒子放满和没放满两种情况,即 f[i][j]=f[i−j][j]+f[i][j−1]
8.球相同,盒相同,不可空
和上面类似,先将每一个盒子里放一个球, 答案为f[n−m][m]
还有一些需要记忆的的公式
1.c(n,m)=c(n,n-m)
2.c(n,m)=c(n-1,m)+c(n-1,m+1)
3.c(n,0)+c(n,1)+……c(n,n)=\(2^{n}\)
由于时间问题,这两天的博客都没写完,我对此感到哀悼,不过我一定会补齐的。
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