组合数的整理

组合数学中的一些基本的套路,感觉还是不会做题目啊QAQ
感觉高中的组合数学被翔碾压,大学被各位巨巨智商碾压emmmmmm
还有群论的大坑没有开, polya还不会

圈排列问题

n位同学,围成一圈玩狼人杀,问分配座位的方案。

公式

\((n-1)!\)

链排列

翻转后可以等价的

公式

\(frac{1}{2}(n-1)!\)

隔板法

第一类斯特林数

把一个包含n个元素的集合分成k个环排列的方法数。

第二类斯特林数

把一个包含n个元素的集合分成k个非空子集的个数

Bell数(排名问题)

分拆数(计数dp)

错排公式

问题引入

1~n这n个数构成一个排列,第1项不是1,第2项不是2,……,第n项不是n的方案数

分析

我们考虑1的位置,1的位置有n-1个,在每一个位置都是等价的,因此我们不妨设1在第2项,那么再考虑2的位置,2的位置有两种:
如果2在第1项,那么剩余3~n这n-2个数,需要放在第3~n项中,方案数是f(n-2)。
如果2不再第1项,那么2~n这n-1个数,需要放在第1,3~n项,且因为假设了2不能放在第1项,因此这是n-1个数构成错位排列的情况,方案数是f(n-1)

公式以及相应的化简

卡特兰数–计数映射的伟大胜利

暑假的时候积累了很多的卡特兰数的模型,然而还是不会用,先祭上我收集的博客的知识的链接。其实这一类的找规律的问题都可以使用OEIS大法。然而比赛的时候根本不能用。
卡特兰数的讲解

问题的引入

那么一个足够大的栈的进栈序列为:\(1, 2, 3, 4, …n, \)时有多少个不同的出栈序列?

分析

假设现在入栈为+1, 出栈为-1.若现在要出站,那么之前的和必须要大于等于1.
先在假设有这样的序列:1,-1, 1, 1, -1, -1, -1,1
上面的序列明显是不符合要求的,我们从一开始不符合要求的数字开始:

1,-1, 1, 1, -1, -1, -1,1

更改为下面的序列:\(-1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, 1\)的序列,有n+1个+1,n-1个-1.
构成了一一映射的关系。
所以:

$$ h(n) = C_{2n}^{n}-C_{2n}^{n-1} = \frac{C_{2n}^{n}}{n+1} $$

问题2

一个n边形,现在要分割成若干个三角形,那么有多少种分割的方法?(LRJ上面的题目)

分析

具体的分析看一下书,最后的通过两种不同的方向,化简了推导式

结论

未解决的问题

文章目录
  1. 1. 圈排列问题
    1. 1.1. 公式
  2. 2. 链排列
    1. 2.1. 公式
  3. 3. 隔板法
  4. 4. 第一类斯特林数
  5. 5. 第二类斯特林数
  6. 6. Bell数(排名问题)
  7. 7. 分拆数(计数dp)
  8. 8. 错排公式
    1. 8.1. 问题引入
    2. 8.2. 分析
    3. 8.3. 公式以及相应的化简
  9. 9. 卡特兰数–计数映射的伟大胜利
    1. 9.1. 问题的引入
    2. 9.2. 分析
    3. 9.3. 问题2
    4. 9.4. 分析
    5. 9.5. 结论
  10. 10. 未解决的问题
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