計數之插板法經典例題六
例.現有10個完全相同的球全部分給7個班級,每班至少1個球,問共有多少種不同的分法?
【解析】:題目中球的分法共三類:
第一類:有3個班每個班分到2個球,其余4個班每班分到1個球。其分法種數為。
第二類:有1個班分到3個球,1個班分到2個球,其余5個班每班分到1個球。其分法種數。
第三類:有1個班分到4個球,其余的6個班每班分到1個球。其分法種數。
所以,10個球分給7個班,每班至少一個球的分法種數為:。
由上面解題過程可以明顯感到對這類問題進行分類計算,比較繁鎖,若是上題中球的數目較多處理起來將更加困難,因此我們需要尋求一種新的模式解決問題,我們創設這樣一種虛擬的情境——插板。
將10個相同的球排成一行,10個球之間出現了9個空檔,現在我們用“檔板”把10個球隔成有序的7份,每個班級依次按班級序號分到對應位置的幾個球(可能是1個、2個、3個、4個),借助于這樣的虛擬“檔板”分配物品的方法稱之為插板法。
由上述分析可知,分球的方法實際上為檔板的插法:即是在9個空檔之中插入6個“檔板”(6個檔板可把球分為7組),其方法種數為。
由上述問題的分析解決看到,這種插板法解決起來非常簡單,但同時也提醒各位考友,這類問題模型適用前提相當嚴格,必須同時滿足以下3個條件:
①所要分的元素必須完全相同;
②所要分的元素必須分完,決不允許有剩余;
③參與分元素的每組至少分到1個,決不允許出現分不到元素的組。