排列组合—— 球盒问题

                                                                                                                  球盒问题 
一、球相同,盒子相同,且盒子不能空 
    例1.8个相同的球放入3个相同的盒子中,每个盒子中至少有一个. 问有多少种不同的放法? 
解析  球入盒问题,可以看成分两步完成,首先是将8个球分成三堆,每堆至少一个. 由于这里球和盒子都相同,每三堆放入3个盒子中只有一种情况,所以只要将8个球分成三堆. 即1-1-6、1-2-5、1-3-4、2-2-4、2-3-3五种,故将8个相同的球放入3个相同的盒子中,每个盒子至少有一个, 有五种不同的放法. 
结论 n个相同的球放入m个相同的盒子(n≥m),不能有空盒时的放法种数等于n分解为m个数的和的种数. 
二、球相同,盒子相同,且盒子可以空 
        例2.8个相同的球放入3个相同的盒子中. 问有多少种不同的放法? 
解析  与上题不同的是分成的三堆中,上题中的每一堆至少有一个球,而这个题中的三堆可以有球数为零的堆,即除了分成上面的五堆外,还可分为1-7、2-6、3-5、4-4和只一堆共五种情况,故8个相同的球放入3个相同的盒子中.,有十种不同的放法. 
结论 n个相同的球放入m个相同的盒子(n≥m),可以有空盒时的放法种数等于将n分解为m个、(m-1)个、(m-2)个、…、2个、1个数的和的所有种数之和.

三、球相同,盒子不同,且盒子不能空 
        例3.8个相同的球放入标号为1、2、3的三个盒子中,每个盒子中至少有一个. 问有多少种不同的放法?(隔板法) 
解析 这是个相同的球放入不同的盒子中,与前面不同的是,这里盒子不同,所以不能再用前面的解法. 将8个球排成一排,形成7个空隙,在7个空隙中任取两个插入两块隔板,有C(2,7)=21种;这样将8个球分成三堆,第一堆放到1号盒子内,第二堆放到2号盒子内,第三堆放到3号盒子内. 故将8个相同的球放入标号为1、2、3的三个盒子中,每个盒子中至少有一个,有21种不同的放法. 
结论  n个相同的球放入m个不同的盒子中(n≥m),不能有空盒的放法数 C(m-1,n-1)。

四、球相同,盒子不同,且盒子可以空 
        例4.8个相同的球放入标号为1、2、3的三个盒子中. 问有多少种不同的放法? 
解析  与上一题不同的是,这里可以有盒子没放一个. 还是利用隔板原理将8个球分为三堆,只不过有的堆的球数为零,即在8个球之间插入两块隔板.  首先将8个球排成一排,就有9个空,任取一个空插入一块隔板,有 C(1,9) 种;然后再将第二块隔板插入前面8个球和第一块隔板形成的10个空中,有 C(1,10) 种,但这两种放法中有重复的,要除以2;最后将第一块隔板左边的球放入1号盒子中两块隔板之间的球放入2号盒子中,第二块隔板右边的球放入3号盒子中. 故一共有:

       

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转载自blog.csdn.net/black_horse2018/article/details/81557039
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