← 排列组合 · 从计数原理到 P(n,k) 与 C(n,k) / 可重复选取:取时放回 待审核 7 / 10
with replacement · nᵏ / C(n+k−1, k)

可重复选取:取时放回

还有一种「重复」的来路:源仍是 n不同的类型,但每次取完放回——可以反复取同一个。此时次序算不算数,给出两个不同的公式:有序是 nkn^k,无序是 C(n+k1,k)C(n+k-1, k)(隔板法 stars and bars)。它俩正好补齐「四种取样模型」里剩下的两格。

1 · 放回地取 k 个:有序 nᵏ 与无序 C(n+k−1, k)

with replacement · nᵏ / C(n+k−1, k)

拖动类型数 n 与取的个数 k有序时,每一格都独立地从全部 n 个类型里选一个(允许和别的格相同),k 格相乘得 nkn^k无序时只看每种类型各取了几个,用隔板法数成 C(n+k1,k)C(n+k-1, k)

**隔板法怎么来的。**把要取的 k 个想成 k,另拿 n1n-1 把它们隔成 n 段,第 i 段里的星数就是第 i 种类型取的个数(可以是 0)。这样每一种「无序可放回的取法」都唯一对应一排 ;总长 k+(n1)k + (n-1),只需选哪些位置放隔板,即 C(n+k1,n1)=C(n+k1,k)C(n+k-1, n-1) = C(n+k-1, k)

2 · 四种取样模型:同一张表里看清

「从 n 个类型里取 k 个」按是否讲次序是否放回交叉,恰好四种,分别对应四个公式。本系列各占一页或一节:

次序 放回 方案数 本系列
有序 不放回 P(n, k) = n! / (n−k)! 排列
有序 可放回 nᵏ 本页 · 上半区
无序 不放回 C(n, k) 组合
无序 可放回 C(n+k−1, k) 本页 · 下半区

注意这四种都建立在 n 个不同类型之上,只是取法不同。它和多重集排列两个维度的问题:多重集说的是源自带相同元素(排全部、要除掉同组互换),这里说的是取的过程能否重复与讲不讲次序

3 · 相关链接