# 思维导图

排列组合计数问题

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P(n,r)=n!(nr)!P(n,r)=\frac{n!}{(n-r)!}

n个不同物体不允许重复地选r个物体的排列数n个不同物体不允许重复地选r个物体的排列数

n元素的字符集上长度为r且不含重复字符的字符串数n元素的字符集上长度为r且不含重复字符的字符串数

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nrn^r

n类不同物体不允许重复地选r个物体的排列数n类不同物体不允许重复地选r个物体的排列数

n元素的字符集上长度为r且可含重复字符的字符串数n元素的字符集上长度为r且可含重复字符的字符串数

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C(n,r)=n!r!(nr)!C(n,r)=\frac{n!}{r!(n-r)!}

n个不同物体不允许重复地选r个物体的组合数n个不同物体不允许重复地选r个物体的组合数

r个无区别的物体放到n个无区别的容器里将r个无区别的物体放到n个无区别的容器里

长度为n且有r1(0)的二进制串数长度为n且有r个1(或0)的二进制串数

n元素集合的r元素子集的个数n元素集合的r元素子集的个数

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C(n1+r,r)=(n1+r)!r!(n1)!C(n-1+r,r)=\frac{(n-1+r)!}{r!(n-1)!}

n类不同物体允许重复地选r个物体的组合数n类不同物体允许重复地选r个物体的组合数

r个无区别的物体放到n个可区别的容器里将r个无区别的物体放到n个可区别的容器里

不定方程x1+x2+...+xn=r的非负整数解的个数\begin{aligned} &不定方程x_1 +x_2 +...+x_n =r\\ &的非负整数解的个数 \end{aligned}

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i=1n(rj=1i1mjmi)=(rm1)(rm1m2)...(rm1m2...mn1mn)=r!m1!m2!...m3!\begin{aligned} &\prod_{i=1}^{n} \begin{pmatrix}r-\sum_{j=1}^{i-1}m_j\\m_i\end{pmatrix}\\ =& \begin{pmatrix}r\\m_1\end{pmatrix} \begin{pmatrix}r-m_1\\m_2\end{pmatrix} ... \begin{pmatrix}r-m_1-m_2-...-m_{n-1}\\m_n\end{pmatrix} \\ =&\frac{r!}{m_1!m_2!...m_3!} \end{aligned}

分别有m1,m2,...,mn个的n类不同物体的m1+m2+...+mn=r排列数\begin{aligned} &分别有m_1,m_2,...,m_n个的n类不同物体的\\ &m_1+m_2+...+m_n=r排列数 \end{aligned}

r个无区别的物体放到n个可区别的容器里将r个无区别的物体放到n个可区别的容器里

m1+m2+...+mn=r个可区别的物体放到n个可区别的容器使第i个容器恰有mi个物体的方法数\begin{aligned} &m_1+m_2+...+m_n=r个可区别的物体\\ &放到n个可区别的容器使第i个容器\\ &恰有m_i个物体的方法数 \end{aligned}

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不定方程x1+x2+...+xn=r的满足ximini的非负整数解个数等于不定方程(x1min1)+(x2min2)+...+(xnminn)=ri=1nminix1+x2+...+xn=ri=1nmini的非负整数解的个数\begin{aligned} &不定方程x_1 +x_2 +...+x_n =r的满足x_i\geq min_i的非负整数解个数等于\\ &不定方程(x_1-min_1)+(x_2-min_2)+...+(x_n-min_n)=r- \sum_{i=1}^{n}min_i \\ &即x_1 +x_2 +...+x_n =r- \sum_{i=1}^{n}min_i \\ &的非负整数解的个数 \end{aligned}

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不定方程x1+x2+...+xn=r的满足maxiximini的非负整数解个数:U是不定方程x1+x2+...+xn=ri=1nmini的非负整数解构成的集合N=U,性质Pi表示ximaxi,N(Pi)等于U中满足性质Pi的元素个数所求解的个数=NN(P1P2...Pn)=N(P1P2...Pn)利用容斥原理求解\begin{aligned} &不定方程x_1 +x_2 +...+x_n =r的满足max_i\geq x_i\geq min_i的非负整数解个数:\\ &令U是不定方程x_1 +x_2 +...+x_n =r- \sum_{i=1}^{n}min_i 的非负整数解构成的集合\\ &N=|U|,性质P_i表示x_i\geq max_i,N(P_i)等于U中满足性质P_i的元素个数\\ &所求解的个数= N-N(\overline{P_1\cup P_2\cup...\cup P_n}) =N(\overline{P_1}\cap\overline{P_2}\cap...\cap\overline{P_n})\\ &利用容斥原理求解 \end{aligned}