不相邻的组合个数

所谓不相邻的组合是指从A={1,2,3,,n}A={1,2,3,…,n}中选取mm个不相邻的组合个数,即不存在两个数j和j+1的组合。例如,n=4,m=2n=4,m=2,有组合{1,3},{2,4},{1,4}{1,3},{2,4},{1,4}

定理:从A={1,2,3,,n}A={1,2,3,…,n}中取mm个不相邻组合,其组合数为Cmnm+1Cn−m+1m

证明:设B={b1,b2,,bm}B={b1,b2,…,bm}是一组不相邻的组合,假设b1<b2<<bmb1<b2<⋯<bm,令c1=b1,c2=b21,c3=b32,,cm=bmm+1nm+1c1=b1,c2=b2−1,c3=b3−2,…,cm=bm−m+1≤n−m+1,则{c1,c2,,cm}{c1,c2,…,cm}即为从11nm+1n−m+1中取mm个不允许重复的组合,其中0mnr+10≤m≤n−r+1
反之,令A¯={1,2,3,,nm+1}A¯={1,2,3,…,n−m+1},从A¯中取mm个不重复的组合{d1,d2,,dm}{d1,d2,…,dm},其中 d1<d2<<dmd1<d2<⋯<dm.假定 
c1=d1,c2=d2+1,,cm=dm+m1nm+1+(m1)=nc1=d1,c2=d2+1,…,cm=dm+m−1≤n−m+1+(m−1)=n 
c1c2cmc1≤c2≤⋯≤cm,而且 
ci+1ci=(di+1+i)(di+i1)=di+1di+1>1ci+1−ci=(di+1+i)−(di+i−1)=di+1−di+1>1 
{c1,c2,,cm}{c1,c2,…,cm}是从A={1,2,3,n}A={1,2,3…,n}取的m个不相邻的组合。

参考文献: 
组合数学(第四版) 卢开澄 卢华明 著

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