从 $n$ 个不同元素中可重复地选取 $r$ 个且不考虑顺序,方案数为 $C(n+k,k)$。
排列组合问题:先判断是否考虑顺序(排列P vs 组合C),再确定是否允许重复。乘法原理分步,加法原理分类。
区分排列(考虑顺序,$P(n,m)$)和组合(不考虑顺序,$C(n,m)$)。注意特殊元素优先处理、正难则反等计数技巧。
【考点】可重复组合公式|隔板法|组合数参数对应
考纲定位:本题属于 GESP 八级"算法与数据结构"模块中"组合计数"的典型考点。命题人故意把公式写成 C(n+k,k),就是要卡住那些只背结论、不看参数对应关系的考生——他们往往把"可重复组合=C(n+r-1,r)"记成"C(n+r,r)"或"C(n+k,k)",却忽略了 r 与 k 的等价性及下标差一的关键细节。
解题思维:核心是隔板法推导。n 个不同元素可重复取 r 个且不考虑顺序,等价于把 r 个相同物品分到 n 个不同盒子,允许空盒。在 r 个物品间插入 n-1 个隔板,总位置数 r+(n-1),选 n-1 个放隔板,得 C(n+r-1,n-1)。利用组合恒等式 C(m,k)=C(m,m-k),上式化为 C(n+r-1,r)。对比题面 C(n+k,k),当 k=r 时,C(n+k,k)=C(n+r,r),比正确公式多了一个 n,显然错误。
陷阱拆解:选项 A 是"公式背多分"陷阱。命题人用 k 代替 r,表面形式与常见错误记忆 C(n+r,r) 相似,诱导考生凭直觉选"正确"。最阴险的细节在于下标:正确公式是 C(n+r-1,r),题面是 C(n+k,k)。若 k=r,则 n+k=n+r,比应得的 n+r-1 多出一项;若 k≠r,则连参数都错。只记结论、不验参数对应,必栽跟头。
反命题思维:若把题面公式改为 C(n+r-1,r),答案就是 A;若改成 C(n+r,r),答案就是 B。刷到类似题,先问自己"命题人想考我什么"——是考公式记忆,还是考隔板法推导,还是考参数对应关系。