把 $8$ 个同样的球放在 $5$ 个同样的袋子里,允许有的袋子空着不放,问共有多少种不同的分法?()
提示:如果 $8$ 个球都放在一个袋子里,无论是哪个袋子,都只算同一种分法。
这题考的是整数划分。拿到题先别套公式,要想清楚:球和袋子都相同,顺序不重要,其实就是把8拆成最多5个数。从最大数开始往下枚举,按个数分类,这样能确保不重不漏。
最容易错的就是直接套隔板法算出495,那是球同袋不同的情况;或者误用8^5,那是球不同袋不同的情况。还有部分学生会忘记“袋子允许空着”意味着拆分的部分数最多是5,而不是必须5个,导致把拆成6个或7个数的情况也算进去,把答案算成22。
考察知识点:组合数学 — 整数划分(球相同、袋相同、可空)。概念:整数划分就是把一个数拆成若干个正整数之和,顺序不计。本题等价于“把8拆成最多5个正整数之和”。命题视角:命题人喜欢用看似像排列组合的题,实则考分类枚举,专门挖“隔板法公式滥用”和“忽略袋子数量限制”这两个坑。思考心法:拿到题先判断是否可区分。球同袋同→划分;再判断是否可空→允许0个部分,即部分数≤5。然后固定部分数从1到5枚举,内部按字典序(或从大到小)列出,最后求和。避坑:别用C(8+5-1,5-1)=495,那是球同袋不同;别用8^5,那是球不同袋不同;别把拆成6个数(如6+1+1+1+1+1)或7个数(7+1+1+1+1+1+1)的情况算进来,那样总数会变成22,选错A。计算过程:部分数1:8(1种);部分数2:7+1,6+2,5+3,4+4(4种);部分数3:6+1+1,5+2+1,4+3+1,4+2+2,3+3+2(5种);部分数4:5+1+1+1,4+2+1+1,3+3+1+1,3+2+2+1,2+2+2+2(5种);部分数5:4+1+1+1+1,3+2+1+1+1,2+2+2+1+1(3种)。合计1+4+5+5+3=18种,选C。考频趋势:整数划分在CSP入门级属于高频考点,2019年单独考了4题,2020年5题,2021年4题,2022年2题,2023年19题,2024年40题,2025年43题,2026年12题,整体呈上升趋势,尤其在2024-2025年爆发式增加,说明命题人越来越喜欢用这类“看似简单实则易错”的计数题来区分学生。预测:基于2024-2025年整数划分在入门级的高频出现,未来几年(2026-2027)仍大概率会考,但形式可能更隐蔽,比如结合容斥或递推,不再直接给“球同袋同”的提示,而是混合其他条件。