一个 $8 \times 8$ 的棋盘,左上角坐标为 $(1,1)$,右下角为 $(8,8)$。一个机器人从 $(1,1)$ 出发,每次只能向右或向下走一格。要到达 $(4,5)$,有多少种不同的路径?
这题考的是组合数里的经典网格路径模型。拿到题先别急着算,心里要过一遍:从起点到终点,横着走几步、竖着走几步,加起来就是总步数。路径数就是在这总步数里挑出哪几步是横着走的——用组合数公式 C(总步数,横步数) 直接套,简单粗暴又准。
最容易掉进两个坑:一个是坐标差算错,从(1,1)到(4,5)横向差是3、纵向差是4,别把终点坐标当步数;另一个是混淆排列和组合,向右的三步之间完全没区别,不能排顺序,必须用组合数 C(7,3)。
这道题考查排列组合中的网格路径计数问题,是 CSP 入门级里非常典型的基础题型。命题人喜欢用这种看似简单、实则容易在细节上挖坑的题目来区分学生是否真正理解了‘步数’与‘坐标’的关系,以及‘组合’与‘排列’的本质区别。
我们先来把概念捋直:在网格中从左上角走到右下角,如果每次只能向右或向下,那么从 (1,1) 走到 (m,n) 所需的总步数就是横向走 (m-1) 步加上纵向走 (n-1) 步。因为每一步都是确定的(只能向右或向下),所以不同的路径数等价于在这些总步数中,选出哪几步是向右走的方案数,这就是组合数 C(总步数, 右步数)。
回到本题:起点 (1,1),终点 (4,5)。横向需要走 4-1=3 步,纵向需要走 5-1=4 步,总共 3+4=7 步。问题转化为:在 7 步里选 3 步向右(剩下 4 步自然向下),方案数就是 C(7,3)。计算一下:C(7,3) = 7×6×5 / (3×2×1) = 210 / 6 = 35。当然,选 4 步向下也是 C(7,4),结果一样,这可以用来验算。
这里要特别提醒几个高频易错点。第一,很多学生会直接把终点坐标当成步数,误以为横向要走 4 步、纵向 5 步,总步数 9,算出 C(9,4)=126,完全跑偏。一定要记住:步数是坐标差,不是坐标本身。第二,容易混淆排列和组合。比如想当然地用 P(7,3) 或 P(7,4),那是把向右的三步当成有顺序的(比如第一步右、第二步右、第三步右,和第二步右、第一步右、第三步右当成不同路径),但实际上在网格上,只要向右的三步位置确定了,路径就唯一确定了,顺序无关紧要,所以必须用组合数。第三,计算时容易漏掉分母的阶乘,或者算错乘法,比如把 7×6×5 算成 200 之类的低级错误,导致答案选错。建议心算时先约分:7×6×5 除以 3×2×1,6 和 3、2 约掉剩 1,7 和 5 不变,直接得 35。
从考频数据来看,排列组合基础在题库中一共考过 147 题,覆盖从 2007 到 2026 年的所有考试级别,其中 2025 年考了 43 题,2024 年考了 40 题,2023 年考了 19 题,呈现明显的上升趋势,说明这类题目越来越受命题人青睐。在 CSP 入门级中,排列组合基础考了 13 题,而本题正是这类题型的代表。计数原理单独考了 36 题,其中 CSP 入门级占了 13 题,说明入门级对这类基础概念掌握程度的要求很高。
基于这个趋势,我预测未来几年 CSP 入门级和 GESP 六级、五级考试中,网格路径问题仍会高频出现,而且可能会稍微增加一点变化,比如加入简单的障碍物或者要求反向思考(从终点往回走),但核心还是考查组合数的运用和坐标差的计算。暂时没有足够的数据支撑更具体的题型变化预测,但掌握这个基础模型是应对这类题目的关键。
总结一下:这题答案选 B,35 种路径。解题心法就是两步:先算坐标差得总步数,再用组合数选方向。只要避开坐标差和排列组合这两个坑,这题就是送分题。