轩辕春秋文化论坛 » 辕门射虎 » 塌先生2005系列问题24


2005-7-15 10:13 塌鼻子先生
1)(麦克斯韦/玻尔兹曼Maxwell-Boltzmann统计学模型)将2005个不同的球放入3个不同的盒子中,有多少种方法?

2)(玻色/爱因斯坦Bose-Einstein统计学模型)将2005个相同的球放入3个不同的盒子中,有多少种方法?

3)(费米/狄拉克Fermi-Dirac统计学模型)将2005个相同的球放入3个相同的盒子中,有多少种方法?

2005-7-15 11:11 kesin
是否允许有空盒子?

如果允许:
1.因为球是不同的,等价于每个球依次丢入3个盒子中,则每步都有三种放法,由乘法原理共3^2005(幂)种放法。
2.球是相同的,等价于用2个不同的挡板将球分为3堆,无空盒时共有2004个位置可以放挡板,有C(2004,2)=2007006种方法。再加上空盒的情况:1个空盒3x2004种方法,2空盒3种方法,所以共有2013021种方法。
3.和2类似,但是2里面的3堆是是不同的,也就是2是排过序的,所以无空盒时3有2007006/6=334501种方法,1空盒时1002种方法,2空盒时1种方法,所以共有335504种方法。

若不允许有空盒子:
2、3里面都已经有了结果。只看1。
若有1空盒,相当于先选定1个空盒,然后2005个不同球放入2不同盒中,但要去掉这2盒中又出现空盒的方法2种,为3x(2^2005-2)种方法。若有2个空盒有3种方法。所以无空盒的方法共为3^2005-3x(2^2005-2)-3种方法。

2005-7-15 11:56 塌鼻子先生
2与3不对,还要再想。

2005-7-16 08:18 kesin
没想出来哪里出错了,给点提示吧。

2005-7-16 10:11 fengxv
2、C(2005,3)×(3+3×2001)=1341349010

2005-7-16 15:31 塌鼻子先生
回kesin君:

分配问题,如果没有特别指明,都是允许有空盒的。

下面把将M个相同的球放入N个不同的盒子的方法数记为B(M,N),把将M个相同的球放入N个相同的盒子的方法数记为F(M,N)。

容易知道,B(5,3)=21:
005,014,023,032,041,050,
104,113,122,131,150,
203,212,221,230,
302,311,320,
401,410,
500.

F(5,3)=5:
005,014,023,113,122.

2005-7-16 20:08 英布之勇
[quote]原帖由[i]kesin[/i]于2005-07-15, 11:11:50发表
2.球是相同的,等价于用2个不同的挡板将球分为3堆,无空盒时共有2004个位置可以放挡板,有C(2004,2)=2007006种方法。再加上空盒的情况:1个空盒3x2004种方法,2空盒3种方法,所以共有2013021种方法。

3.和2类似,但是2里面的3堆是是不同的,也就是2是排过序的,所以无空盒时3有2007006/6=334501种方法,1空盒时1002种方法,2空盒时1种方法,所以共有335504种方法。

[/quote]
2没错吧,简单一点可以这样看:挡板有2006个放置点,然后一号挡板放在顶头的时候,二号有2006个放置点;一号若右移一个放置点,二号就剩2005个放置点……以此类推,最后总的放法数应该是2006+2005+2004+…+1=2013021

3没有考虑两个盒子中球数相同的情况,比如2003、1、1,这种情况下放在题目2的情况中算3种方法,所以全部除以6是不行的。题目3中,2005个球分出两盒子相等的情况一共1003种,所以最后放法数是(2013021-1003·3)/6+1003=336005

2005-7-17 17:03 塌鼻子先生
对的。

把将M个相同的球(ball)放入N个相同的盒子(box)中的方法数记为F(M,N)。
显然F(M,1)=1。
对于F(M,2),则有F(0,2)=1,F(1,2)=1,F(2,2)=2,F(3,2)=2,F(4,2)=3,F(5,2)=3,……一般地,F(2n,2)=n+1,F(2n+1,2)=n+1,最后,F(2004,2)=1003,F(2005,2)=1003。

对于F(M,3)显然要用递推方法。
把M个相同的球放入3个相同的盒子中,分为以下数种情况:
最少的一个盒子中球数为0。此时有F(M,2)种方法。
最少的一个盒子中球数为1,那就先拿三个球垫底,则有F(M-3,2)种方法。
最少的一个盒子中球数为2,那就先拿六个球垫底,则有F(M-6,2)种方法。
         ……
最少的一个盒子中球数为k,那就先拿3k个球垫底,则有F(M-3k,2)种方法。当然3k≤M。
于是F(2005,3)=F(2005,2)+F(2002,2)+F(1999,2)+…+F(4,2)+F(1,2)=336005。

2005-8-15 07:58 zeroideal
统计物理的课本上有现成答案的  ,

2005-8-15 10:22 青石
[quote]原帖由[i]冰血[/i]于2005-08-15, 7:58:48发表
统计物理的课本上有现成答案的  , [/quote]


太坏了

何必说出来呢?

2005-9-12 19:55 金圭子
问一个其实毫无关系的问题…………………………………………


就是………………………………………………



为什么这题和下面这题:
[url=http://www.xycq.net/forum/index.php?showtopic=63388]http://www.xycq.net/forum/index.php?showtopic=63388[/url]
都是塌鼻子先生2005系列问题24呢?




另外,您在搞脑筋中的24题是红黄键摁到23那题,当然这两个论坛本来就没关系——因为其他也是如此——只是在搞脑筋看到一题,回来看这儿的时候,按照发帖人塌鼻子先生的顺序一排,啊哦,两个帖子标题一模一样?

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