某公司有 $10$ 名员工,分为 $3$ 个部门:A 部门有 $4$ 名员工,B 部门有 $3$ 名员工,C 部门有 $3$ 名员工。现需要从这 $10$ 名员工中选出 $4$ 名组成一个工作小组,且每个部门至少要有 $1$ 人。问有多少种选择方式?( )
这道题求的是从三个部门选人且每个部门至少一人的组合数,核心思路是先保证每部门至少一人,再把剩下的一人分配到任意一个部门,最后把三种分配情况的结果加起来。
最容易掉进的坑是直接用总数 C(10,4) 去减掉不符合条件的情况,比如减掉‘某一部门没人’的情形。但这里要注意,当某个部门人数为 0 时,剩下的 4 人可能全部来自另外两个部门,导致这些‘不符合条件’的情况之间会有重叠(例如 A 没人且 B 没人,意味着 4 人全来自 C,这种情况在减掉 A 没人时算了一次,减掉 B 没人时又算了一次),直接相减会重复扣除,结果偏小。正确的做法就是按人数分配分类讨论,避免重叠。
本题属于排列组合中的\"带限制的组合\"问题。核心概念是\"分类加法计数原理\":完成一件事有若干类办法,每一类办法内部又有若干步,先算每一类的取法数,再把各类数相加。
命题人喜欢把\"至少一个\"这种约束藏在人数分配里,让你不能直接用总组合数减去反面情况,因为反面情况往往有重叠。这道题就是典型:总共有10人,选4人,要求A、B、C三个部门都至少有1人。如果直接算\"C(10,4) - (A没人) - (B没人) - (C没人)\",会发现\"A没人且B没人\"这种情况被减了两次,必须用容斥原理修正,计算量反而变大。命题人显然希望学生用更直观的\"先保底,再分配\"的思路。
拿到题先想:\"要满足每部门至少1人,那最少每人出1人,已经用了3人,还剩1人。\"这剩下的1人可以去A、可以去B、也可以去C,只有这三种可能。于是问题转化为:在每种可能下,从各部门现有人员里选对应数量的人有多少种。
A部门有4人,B、C各有3人。
把三种情况加起来:54 + 36 + 36 = 126。所以正确答案是 B。
千万别用\"C(10,4) - (A没人) - (B没人) - (C没人)\"直接算,那样会重复减去\"A和B都没人\"或\"A和C都没人\"等重叠情形,导致结果偏小。这道题的\"至少一个\"约束正好对应\"先保底,再分配\"的分类讨论,这是最稳妥、最不容易出错的路径。
排列组合基础在题库中已考过147题,覆盖8个级别,近年考频持续走高:2024年40题、2025年43题,说明这类题目是高频考点,且难度在稳步提升。计数原理单独考了36题,其中CSP入门级就占了13题,可见入门级非常偏爱此类\"带限制\"的组合题。
基于2024年40题、2025年43题的连续高位以及入门级13题的占比,未来几年CSP入门级很可能会继续把\"至少一个\"\"至多一个\"这类限制作为单选或填空的常客,甚至可能出现\"每部门至少2人\"等稍微强化一点的变式。暂无足够依据预测具体年份或题型细节,但可以肯定的是,掌握\"先保底再分配\"的分类思想是应对这类题目的关键。