组合数学之隔板法

隔板法就是在n个元素间的（n-1）个空中插入k个板，可以把n个元素分成k+1组的方法。

应用隔板法必须满足3个条件： 　　 （1） 这n个元素必须互不相异； （2） 所分成的每一组至少分得1个元素； （3） 分成的组别彼此相异。

把10个相同的小球放入3个不同的箱子，每个箱子至少一个，问有几种情况？

C（n-1，m-1）=C(9.2)

接下来才是重点。

分析：将10个球排成一排，球与球之间形成9个空隙，将两个隔板插入这些空隙中（每空至多插一块隔板），规定由隔板分成的左、中、右三部分的球数分别为x、y、z之值（如下图）。则隔法与解的个数之间建立了一一对立关系，故解的个数为C(n-1,m-1)=C（9，2）=36（个）。

分析：注意到x、y、z可以为零，故例1解法中的限定“每空至多插一块隔板”就不成立了，怎么办呢？只要添加三个球，给x、y、z各添加一个球，这样原问题就转化为求 x+y+z=13的正整数解的个数了，则问题就等价于把13个相同小球放入3个不同箱子，每个箱子至少一个，有几种情况？易得解的个数为C（n+m-1,m-1）=C（12，2）=66（个）。

例3： 把10个相同小球放入3个不同箱子，第一个箱子至少1个，第二个箱子至少3个，第三个箱子可以放空球，有几种情况？ 我们可以在第二个箱子先放入10个小球中的2个，小球剩8个放3个箱子，然后在第三个箱子放入8个小球之外的1个小球，则问题转化为 把9个相同小球放3不同箱子，每箱至少1个，几种方法？ C(8,2）=28

例4. 将20个相同的小球放入编号分别为1，2，3，4的四个盒子中，要求每个盒子中的球数不少于它的编号数，求放法总数。（减少球数用隔板法）

分析：先在编号1，2，3，4的四个盒子内分别放0，1，2，3个球，剩下14个球，有1种方法；再把剩下的球分成4组，每组至少1个，由例1知方法有C（13，3）=286（种）。

例5：有一类自然数，从第三个数字开始，每个数字都恰好是它前面两个数字之和，直至不能再写为止，如257，1459等等，这类数共有几个？ 因为前2位数字唯一对应了符合要求的一个数，只要求出前2位有几种情况即可，设前两位为ab 显然a+b