组合数学的一些公式

二项式定理

\[(x+y)^{n}= \sum_{k=0}^{n} {n\choose k} x^{k} y^{n-k} \]

二项式反演

\[f_{n}=\sum_{i=0}^{n} {n\choose i}g_{i} \Leftrightarrow g_{n}=\sum_{i=0}^{n} (-1)^{n-i} {n\choose i} f_{i} \]

其中 \(f_i\) 为至多选 \(i\) 个的方案数,\(g_{i}\) 为恰好选 \(i\) 个的方案数。

\[f_{n}=\sum_{i=n}^{m} {i\choose n}g_{i} \Leftrightarrow g_{n}=\sum_{i=n}^{m} (-1)^{i-n} {i\choose n} f_{i} \]

其中 \(f_i\) 为钦定选 \(i\) 个的方案数,\(g_{i}\) 为恰好选 \(i\) 个的方案数。

范德蒙德卷积

\[\sum_{i=0}^{k} {n\choose i} {m\choose k-i}={n+m\choose k} \]

推论:

\[\sum_{i=0}^{n} {n\choose i}^{2}={2n\choose n-i} \]

\[\sum_{i=0}^{n} {n\choose i}{n\choose i-1}={2n\choose n+1} \]

\[\sum_{i=0}^{m} {n\choose i}{m\choose i}={n+m\choose m} \]

第二类斯特林数

递推式:

\[{n\brace 0}=[n=0] \]

\[{n\brace m}={n-1\brace m-1}+m{n-1\brace m} \]

通项公式:

\[{n\brace m}=\sum_{i=0}^{m} \frac{(-1)^{m-i} \,i^n }{i!(m-i)!} \]

容斥原理

求几个集合的并

\[\vert\bigcup_{i=1}^{n} S_i\vert =\sum_{i=1}^{n} (-1)^{i-1} \sum_{a_i<a_{i+1}} \vert\bigcap_{j=1}^{i} S_{a_j}\vert \]

求几个集合的交

\[\vert \bigcap_{i=1}^{n} S_i\vert=\vert U\vert - \vert \bigcup_{i=1}^{n} S_i\vert \]

右边直接容斥即可

错位排列

递推式:

\[D_1=0 \]

\[D_2=1 \]

\[D_n=(n-1)(D_{n-1}+D_{n-2}) \]

通项公式:

\[D_n=n! \sum_{i=1}^{n} \frac{(-1)^{i-1}}{i!} \]

k部分拆数

\[p(n,k)=\sum_{i=0}^{k} p(n-k,i) \Rightarrow p(n,k)=p(n-1,k-1)+p(n-k,k) \]

(未完工...)

posted @ 2023-08-07 19:53  Flandreqwq  阅读(75)  评论(1编辑  收藏  举报