在概率论问题中求解基本事件、某个事件的可能情况数要涉及到组合分析。
而这一部分主要涉及到简单的计数原理和二项式定理、多项式定理。
我们从一个简单的实例入手。
方程的整数解个数:
Tom喜欢钓鱼,一直他在r天中钓了n条鱼,设xi表示Tom第i天钓鱼的数目,这里我们,很显然时间是有序排列的,因此我们得到一个r元向量<x1,x2,x3……,xr>,那么满足上述条件,即x1+x2+x3+……+xr=n的r元组合、有多少个呢?
分析:首先我们刻意的将问题限制一下,假设每天Tom都不是空手而归,那么通过插板的方法,我们容易得到向量组的个数:
基于这个结论,我们去掉原来的限制,并设映射关系:yi = xi + 1,很明显,y1+y2+y3+……+yr=n+r的解向量个数,与x1+x2+x3+……+xr=n的解向量个数相同。那么我们很好的将一个变量(xi)可以为0的问题转化成了一个变量(yi)不可以为0的问题,利用上文给出的规律,我们容易得到向量组的个数:
有读者可能会问,这里为什么建立的映射关系一定是yi = xi + 1呢?如果是yi = xi + 2呢?最终的结果岂不就变了?那是因为,这里我们对yi的限制是正数,建立映射关系yi = xi + 1,那么xi的取值就是非负数,如果yi = xi + 2,那么xi将取得负数,这是和原来的问题性质不同了。
因此在这里我们能够将其归纳成如下的命题: