组合数学、容斥原理

@@基础概念 :容斥原理又称排容原理,在组合数学里,其说明若 A1...An 为有限的集合 ,则如下图,其中 |A| 表示 A 的基数(一个集合元素的个数)。例如在两个集合的情况时,我们可以将 |A| 和 |B| 相加 ,再减去其交集的基数,而得到其并集的基数。 摘自维基百科

:有 n 个球排成一行,你有 k 种颜色 ,要求给每一个球染色,相邻两个球颜色不可以相同,并且每种颜色至少使用一次 。

:和错排列问题相同 ,假设没有限制每种颜色至少使用一次,那么问题就很简单,答案就是 k(k-1)^n-1 。这些方案是由 恰好 使用了 i(i=0,1,2,?,k) 种颜色的方案组成的 ,那么设 fi 为恰好使用了 i 种颜色的方案数 ,可以得到

@@经典应用之斯特林数

:第一类Stirling数是 分正负 的,其绝对值是 n 个元素的项目分作 k 个环排列。常用的表示方法有 s(n,k) 等 。

换一个比较生活化的说法,就是有 n 个人分为 k 组 ,每组内再按照特定的顺序围圈的分组方法的数目。例如 s(4,2) = 11 :

{A,B},{C,D}

{A,C},{B,D}

{A,D},{B,C}

{A},{B,C,D}

{A},{B,D,C}

{B},{A,C,D}

{B},{A,D,C}

{C},{A,B,D}

{C},{A,D,B}

{D},{A,B,C}

{D},{A,C,B}

给定 S(n,0)=1, S(1,1)=1 ,有 S(n,k) = S(n-1,k-1) + (n-1)S(n-1,k)

递推关系的说明 :考虑第 n 个物品, n 可以单独构成一个非空循环排列 ,这样前 n-1 种物品构成 k-1 个非空循环排列,有 S(n-1,k-1) 中方法;也可以前 n-1 种物品构成 k 个非空循环排列,而第 n 个物品插入第 i 个物品的左边 ,这有 (n-1)S(n-1,k) 种方法。

哈密尔顿数学原理是图论中的一个重要概念,它是指一个图中存在一条经过每个顶点一次且仅一次的路径,这个路径称为哈密尔顿回路 。哈密尔顿图是指存在哈密尔顿回路的图。哈密尔顿通路是指经过图中每个结点且仅经过一次的通路。半哈密尔顿图是指有哈密尔顿路径而没有哈密尔顿回路的图 。

在图论中 ,哈密尔顿数学原理对遍历问题有着重要贡献。例如,欧拉遍历、强连通分量等都与哈密尔顿回路有关。

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  • 谊疤距的头像
    谊疤距 2026年01月31日

    我是书宁号的签约作者“谊疤距”

  • 谊疤距
    谊疤距 2026年01月31日

    本文概览:@@基础概念 :容斥原理又称排容原理,在组合数学里,其说明若 A1...An 为有限的集合 ,则如下图,其中 |A| 表示...

  • 谊疤距
    用户013109 2026年01月31日

    文章不错《组合数学、容斥原理》内容很有帮助

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