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抽屉原理(抽屉原理 | 解释和举例)

来源:策先文集网

抽屉原理是一种基本的计数方法,其核心概念是“如果有更多的东西,而比这些东西少的东西需要填入更多,那些不符合要求的组合是不能发生的”。用较少的话说,然而仍传递了相同的意思,即如果每个抽屉只能容纳一个物品,但是有很多物品需要放入,那么至少有一个抽屉会使用两次及以上。

抽屉原理是一个重要的概率数学的一种。关于这个概念,经常与分配和组合等联系在一起,常常被应用于解决各种计数问题和数学和理论的困境中。

例子1

如果有12个人去5家餐馆用餐,证明至少有三家餐馆都有相同人数的用餐者。

解析:

将5家餐馆的容量看成5个抽屉,让每一个抽屉箱来代表该餐馆容量的区间。具体一点,让第i个箱子代表该餐馆容量在区间[(i-1)N/5,iN/5]中的一个整数值。

然后将这12个人安排到这5个抽屉中去,至少有三家餐馆都有相同的用餐人数意味着至少有两个抽屉箱代表同样大小的区间里有两个及以上的人,由于5个箱子,而12个人,因此至少有3个人被安排到一个箱子里面去,即得证。

例子2

10个人中至少有2个人生日是同一天的概率是多少?

解析:

将每一天的日期看成365个抽屉的箱子,将10个人随机放入某个箱子里,如果每个人的生日都是独立的,在每一个箱子里只会有一个人生日相同的情况下,任意两个人生日都不相同的概率是365 * 364 *... * 356 / 365 ^ 10,而至少有2个人生日是相同的概率是这个概率的补集,即1-365 * 364 *... * 356 / 365 ^ 10,结果约为0.12,即至少有两个人生日相同的可能性大约为12%。

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