使用容斥原理(PIE)求解邀请朋友计数问题的思路误区咨询
容斥原理应用思路的疏漏分析
你的容斥原理整体框架是正确的——用总情况数减去违反单个条件的情况,加回违反两个条件的情况,再减去违反三个条件的情况,这个大方向没问题,但推导思路里存在两个关键的疏漏:
未预先判断多条件交集的可行性:
当你考虑$c_i c_j$(第i位和第j位朋友都被邀请超过3次)时,意味着每位朋友至少被邀请4次,两人的邀请次数总和至少是$4+4=8$次,但总天数只有6天,这显然是不可能的。所以所有$N(c_i c_j)$的值都是0,同理$N(c_1c_2c_3)$也必然是0。如果没有提前意识到这一点,你可能会花费时间去计算这些根本不存在的情况,这是思路上的一个明显疏漏。对条件边界的隐性约束考虑不足:
虽然你定义了$c_i$是“被邀请超过3次”(即≥4次),但在计算$N(c_i)$时,需要明确单次条件下的次数范围只能是4、5、6次(因为总天数只有6天),如果没有清晰锚定这个边界,可能会在计算时出现范围错误,不过这一点属于计算细节的思路补全,不如第一个问题关键。
按照正确的思路修正后,你的公式可以简化为:
$$N(\bar{c_1}\bar{c_2}\bar{c_3})= 3^6 - 3\times\left(\binom{6}{4}2^2 + \binom{6}{5}2^1 + \binom{6}{6}2^0\right)$$
计算后就能得到符合要求的邀请方式数。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Archer
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