將球放入盒中的方法數總結 球盒模型問題

2021-08-22 02:39:32 字數 2023 閱讀 7642

摘自:

該類問題涉及到三個因素,分別是球、盒子、盒子是否可以為空。所以大概可以將該問題分為以下八種情況:

1.將r個無區別的球放入n個有標誌的盒中,盒內數目無限制,有多少種情況?

2.將r個有區別的球放入n個有標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

3.將r個無區別的球放入n個有標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

4.將r個有區別的球放入n個無標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

5.將r個有區別的球放入n個有標誌的盒中,盒內數目不限制,有多少種情況?

6.將r個有區別的球放入n個無標誌的盒中,盒內數目不限制,有多少種情況?

7.將r個無區別的球放入n個無標誌的盒中,盒內數目不限制,有多少種情況?

8.將r個無區別的球放入n個無標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?球盒子

盒子內數目限制

無區別有標誌

數目不限

無區別有標誌

無一空盒

無區別無標誌

數目不限

無區別無標誌

無一空盒

有區別有標誌

數目不限

有區別有標誌

無一空盒

有區別無標誌

數目不限

有區別無標誌

無一空盒

1.將r個無區別的球放入n個有標誌的盒中,盒內數目無限制,有多少種情況?

方法數目為:f(n,r)=crn+r−1=(n+r−1)!r!(n−1)!f(n,r)=cn+r−1r=(n+r−1)!r!(n−1)!

本質上是多重組合問題,也就是從n個不同的元素中可重複地選取r個不考慮順序的組合數為f(n,r)

2.將r個有區別的球放入n個有標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

方法數目為:∑ni=0(−1)icin(n−i)r∑i=0n(−1)icni(n−i)r

可以用容斥原理來解答,設aiai 表示盒子i為空的情況,那麼方法數就是|a1¯¯¯¯¯¯∩a2¯¯¯¯¯¯...∩an¯¯¯¯¯¯|=nr−c1n(n−1)r+c2n(n−2)r+...+(−1)ncnn(n−n)r|a1¯∩a2¯...∩an¯|=nr−cn1(n−1)r+cn2(n−2)r+...+(−1)ncnn(n−n)r

或者可以從第二類stirling數的角度來思考,方法數為n!s(r,n)n!s(r,n) ,結果和上面的一致。

3.將r個無區別的球放入n個有標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

可以用母函式或者多重組合來解決,方法數為cr−nr−1=cn−1r−1cr−1r−n=cr−1n−1

4.將r個有區別的球放入n個無標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

方法數為第二類stirling數,s(r,n)=1n!∑ni=0(−1)icin(n−i)rs(r,n)=1n!∑i=0n(−1)icni(n−i)r

這裡說明一下,第二類stirling數s(r,n)就是將r個元素的集合劃分為n個不相交非空子集的方案數。

5.將r個有區別的球放入n個有標誌的盒中,盒內數目不限制,有多少種情況?

這種情況最簡單了,方案數目為nrnr

也就是每次放乙個球,都有n種放法。

6.將r個有區別的球放入n個無標誌的盒中,盒內數目不限制,有多少種情況?

這種情況也是用第二類stirling數來解決,可以理解為有0個盒子為空,有1個盒子為空,有兩個盒子為空……

方案數目為s(r,1)+s(r,2)+...+s(r,n)s(r,1)+s(r,2)+...+s(r,n)

其中,s(r,n)表示劃分成n個子集,也就是沒有乙個為空,s(r,n-1)劃分為n-1個子集,也就是有乙個盒子為空。

7.將r個無區別的球放入n個無標誌的盒中,盒內數目不限制,有多少種情況?

方法數目為1(1−x)(1−x2)...(1−xn)1(1−x)(1−x2)...(1−xn) 的xrxr 的係數

8.將r個無區別的球放入n個無標誌的盒中,沒有乙個盒子為空,有多少種情況?

方法數目為xn(1−x)(1−x2)...(1−xn)xn(1−x)(1−x2)...(1−xn) 的xrxr 的係數

第7、8兩種情況較為複雜,在此不做解釋

排列組合 n個球放入m個盒子m 問題 總結

原文 求,盒子都可以分成是否不能區分,和能區分,還能分成是否能有空箱子,所以一共是8種情況,我們現在來一一討論。1.球同,盒不同,無空箱 c n 1,m 1 n m 0,n使用插板法 n個球中間有n 1個間隙,現在要分成m個盒子,而且不能有空箱子,所以只要在n 1個間隙選出m 1個間隙即可 2.球同...

排列組合 n個球放入m個盒子m 問題 總結

求,盒子都可以分成是否不能區分,和能區分,還能分成是否能有空箱子,所以一共是8種情況,我們現在來一一討論。1.球同,盒不同,無空箱 c n 1,m 1 n m 0,n使用插板法 n個球中間有n 1個間隙,現在要分成m個盒子,而且不能有空箱子,所以只要在n 1個間隙選出m 1個間隙即可 2.球同,盒不...

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