**格式**:英文/公式两边接汉字时请空格。 **内容**:建议找几个例题。 ====== 隔板法(Stars and bars) ====== 隔板法是解决某些组合问题的一种数学技术。每当要计算对相同对象进行分组的方式时,就可以使用隔板法。 ===== 定理 ===== 将$n$个相同对象放入$ k $个标记的盒子的方式有$$\binom {n+k-1} {n}。$$ 证明包括将物体变成星星,然后使用条形分隔(因此得名)。例如。我们可以用$\bigstar | \bigstar \bigstar |~| \bigstar \bigstar$表示的情况如下:第一个盒子是一个对象,第二个盒子是两个对象,第三个是空的,最后一个盒子是两个对象。这是将5个对象分成4个盒子的一种方法。 显而易见,每个分区可以使用$n$个星号和$k-1$个条形表示,每个使用$n$个星号和$k-1$个条形图的星形和条形表示一个分区。因此,将$n$个相同对象放入$k$个标记的盒子的方法的数量与存在$n$个星型和$k-1$个条形的排列的数量相同。 ===== 非负整数和的数量 ===== 这个问题是定理的直接应用。 计算方程 $x_1 + x_2 + \dots + x_k = n,x_i \ge 0$的解数。 同样,我们可以使用隔板法表示解决方案。例如。对于$n = 4$,$k = 3$的解$1 + 3 + 0 = 4$可以用 $\bigstar | \bigstar \bigstar \bigstar |$表示。 不难看出,这正是隔板法定理。因此,解为$\binom {n + k-1} {n}$。 ===== 下界整数和的数量 ===== 可以很容易地将其扩展为具有不同下限的整数和。即我们想用$x_i \ge a_i$来计算方程$$x_1 + x_2 + \dots + x_k = n$$的解数。 替换$x_i':= x_i-a_i$之后,我们得到修改后的方程式$$(x_1' + a_i) + (x_2' + a_i) + \dots + (x_k' + a_k) = n$$ $$\Leftrightarrow ~ ~ x_1' + x_2' + \dots + x_k' = n - a_1 - a_2 - \dots - a_k$$ 和 $x_i' \ge 0$。 因此,我们将问题简化为$x_i'\ge 0$的简单情况,并且可以再次应用隔板法定理。