
【機】 baffic arrangement
baffle
【化】 baffle; dam-board; flap
【經】 arrangement
擋闆排列法(Partition Board Arrangement Method)是組合數學中解決"相同元素分組問題"的經典方法,其英文對應術語為"stars and bars theorem"。該方法通過虛拟隔闆将n個相同元素劃分為k個非空組,核心公式可表示為: $$ C(n-1,k-1) = frac{(n-1)!}{(k-1)!(n-k)!} $$ 其中n代表元素總數,k代表分組數量。例如将8個相同蘋果分給3個孩子,相當于在7個間隙中放置2個擋闆,計算方式為C(7,2)=21種分配方案。
該方法在工業工程領域有重要應用,如機械設計中軸承滾珠的裝配間距計算,以及化工生産中反應容器的填料層分布設計。美國國家标準技術研究院(NIST)的《工程統計學手冊》記載了該方法在質量控制中的實際應用案例,英國機械工程師協會(IMechE)的學術期刊也多次讨論過該算法在精密制造中的優化方案。
根據劍橋大學數學系公開課資料,該方法的衍生形式還能處理允許空組的情況,此時公式轉換為: $$ C(n+k-1,k-1) = frac{(n+k-1)!}{(k-1)!n!} $$ 這種擴展形式在物流倉儲的貨架分區、電子元件的PCB布局等場景均有實際應用價值。
參考資料:
擋闆排列法(又稱隔闆法)是排列組合中用于解決相同元素分組問題的特殊方法,其核心思想是通過虛拟擋闆将元素分隔成不同組别。以下是具體解析:
基本思路
将$n$個相同元素排成一行,形成$n-1$個空隙,通過插入$k-1$個擋闆将其分為$k$組。例如:将10個球分給5個班級,需在9個空隙中插入4個擋闆,對應組合數為$C(9,4)$。
數學公式
分配$n$個相同元素到$k$個不同組(每組至少1個),計算公式為:
$$
C(n-1, k-1)
$$
若允許某些組為空,則公式調整為$C(n+k-1, k-1)$。
問題:将7個蘋果分給3個孩子,每人至少1個,有多少種分法?
解答:
如需進一步了解,可參考行測資料或編程實例。
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