隔板法
隔板法主要针对的是相同元素的分配问题。
基本问题是:如果把 $n$ 个相同的元素分给 $m$ 个不同的对象,每个对象至少有一个,问有多少种不同的分法。基本公式为:$C_{n-1}^{m-1} $。
隔板法一共有三种类型:
- 标准型
- 多分型
- 少分型
后两种都是化为标准型来解决。
标准型
需要同时满足的三个要求:
- 被分配的的 $n$ 个元素无差别
- $n$ 个元素分给 $m$ 个不同的对象
- 每个对象至少分一个元素
例题
把 $6$ 本相同的书放进 $4$ 个不同的抽屉,每个抽屉至少放一本,则共有多少种方法?
$C_{6-1}^{4-1}=C_{5}^{3}=10$
多分型
需要同时满足的三个要求:
- 被分配的的 $n$ 个元素无差别
- $n$ 个元素分给 $m$ 个不同的对象
- 每个对象至少分 $k$ 个元素 ($k>1$)
例题
某单位订阅了 $30$ 份学习资料发放给三个部门,每个部门至少发放 $9$ 份材料,则共有多少种不同的发放方法?
解法:先给每个部门发放 $8$ 份,余下 $6$ 份每个部门至少发一份,$C_{6-1}^{3-1}$
少分型
需要同时满足的三个要求:
- 被分配的的 $n$ 个元素无差别
- $n$ 个元素分给 $m$ 个不同的对象
- 每个对象至少分 $0$ 个元素
例题
将 $20$ 个完全相同的小球放进 $3$ 个不同的盒子,允许有盒子为空,但球必须放完,则共有多少种不同的发放方法?
解法:每个盒子先借一个球,那么现在共有 $23$ 个球,此时用标准隔板法即可,即 $C_{23-1}^{3-1}$