排列组合 - “打靶题”的另一个思路

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小蓝本《组合趣题》第一章例12: 

一位解放军打靶,他打了3枪,共21环。而每枪可以打1~10环,问他有多少种不同的打法(要求考虑打枪的次序)?

原题用加法原理解决,依据每枪最多的环数分类。三枪21环,打中环数最多的一枪最少打7环。


分类其实有点麻烦。我们换个思路,用对应的数学思想来思考这个问题:

  • 每枪都打十环,则三枪共30环。设三枪打中x环,则x环和30-x有一一对应关系。我们以三枪21环为例,如果三枪21环由8、8、5组成,则对应于9环2、2、5;三枪21环每枪10、10、1则对应于三枪9环0、0、9。这样对应方便后续插板。


三枪共9环有多少种不同的打法相当于把9个相同的苹果放在3个不同的盘子里,盘子可以为空有多少种情况,一般有两个思路:


  • 盘子可以空转变成盘子不能空。相当于12个相同的苹果放在3个不同的盘子里,每个盘子都不能空。11个空插2个板为C(11,2)=55

  • 把9个相同的苹果放在3个不同的盘子里,盘子可以为空。即两个板插空,可以空说明两个板可以相邻,比如ooo|oo|oooo代表3,2,4、ooooooo||oo代表7,0,2、||ooooooooo代表0,0,9。所以本质是2个板和9个苹果的混合排列,基于相同元素的重复排列答案为C(11,2)=55


练习:数字和为35的五位数一共有多少个?



发布于 2024-04-23 10:55

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