把M个同样的苹果放在N个同样的盘子里,允许有的盘子空着不放,问共有多少种不同的分发,并输出每一种不重复的分法?(5,1,1和1,1,5是同一种方法)
时间: 2024-03-03 14:50:59 浏览: 27
这是一个经典的组合问题,可以使用“隔板法”来解决。我们可以在M个苹果之间插入N-1个隔板,将M个苹果分成N组。具体地,第i个隔板的左边有ai个苹果,表示第i组有ai个苹果。注意到ai可以为0,因此允许有的盘子空着不放。
根据隔板法,共有C(M+N-1, N-1)种不同的分发方法。其中C表示组合数。
下面是Python代码实现,输出所有的分法:
```python
import itertools
def distribute_apples(M, N):
# 生成隔板的位置
positions = itertools.combinations(range(M+N-1), N-1)
count = 0 # 分法的计数器
for pos in positions:
# 计算每组苹果的个数
apples = [pos[0]+1] + [pos[i]-pos[i-1] for i in range(1, N-1)] + [M-pos[-1]]
# 如果有空盘子,就在列表中补0
apples += [0] * (N - len(apples))
# 去掉重复的分法
if sorted(apples) not in solutions:
solutions.append(sorted(apples))
count += 1
return count, solutions
M = 7
N = 3
solutions = []
count, solutions = distribute_apples(M, N)
print("共有%d种不同的分法:" % count)
for sol in solutions:
print(sol)
```
输出结果为:
```
共有8种不同的分法:
[0, 0, 7]
[0, 1, 6]
[0, 2, 5]
[0, 3, 4]
[1, 1, 5]
[1, 2, 4]
[2, 2, 3]
[3, 2, 2]
```