四川省宜賓市南溪區(qū)第一中學(xué) 張玄逸
如果能夠僅僅通過(guò)交換而不改變數(shù)值得到的組合只算作一個(gè)組合,比如——
那么這一組骰子可以擲出多少不同的組合?
可惜的是作者并沒(méi)有給出證明過(guò)程。
骰子與組合無(wú)法直接建立特定倍數(shù)關(guān)系,因?yàn)轺蛔觽凕c(diǎn)數(shù)的種類和數(shù)量都是變量。
本文試從公式出發(fā)倒推證明過(guò)程,最終回歸組合。
首先必須把每個(gè)數(shù)列中的數(shù)字重排。有序數(shù)組更易發(fā)現(xiàn)規(guī)律。將其記為ai。
構(gòu)造bi,b1表示有幾個(gè)1,b2表示有幾個(gè)2,以此類推。上述組合可以改寫為:0 2 1 0 2 1,
另外有很明顯的幾點(diǎn):a1≥1 ;a6≤6 ;ai-1≤ai。
看似平常的三點(diǎn)可以啟發(fā)我們構(gòu)造另一個(gè)數(shù)組:
令ci=ai-ai-1,即ci為ai的差分?jǐn)?shù)組。
經(jīng)驗(yàn)證,兩個(gè)數(shù)組均可以推導(dǎo)得到公式,因此下文就以更難一點(diǎn)的差分?jǐn)?shù)組來(lái)證明。
差分?jǐn)?shù)組的含義為當(dāng)前數(shù)字比前一個(gè)多了多少,那么c0該等于幾?根據(jù)后面的ci范圍為[0,5],類比得到c0=1,c1∈[0,5],否則下一步操作無(wú)法等價(jià)進(jìn)行。
現(xiàn)在已經(jīng)類似于隔板法了,因?yàn)樽詈笠粋€(gè)數(shù)最多比c0多5,所以有5 個(gè)小球。因?yàn)樽詈笠粋€(gè)數(shù)不一定為6,因此隔板仍需6 塊,而相鄰兩隔板間的距離即為ci。但會(huì)導(dǎo)致此種情況。以上文2 2 3 5 5 6 為例。
隔板法不允許兩隔板置于相同空隙中。
抽象數(shù)組仍需使用隔板法,只是兩隔板間距含義為使用該數(shù)字的個(gè)數(shù),且使用數(shù)字總數(shù)確定,因此需要(6+5)個(gè)小球和5 塊隔板。