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集合抽屉原理公式-集合抽屉公式

抽屉原理,也就是著名的鸽巢原理,这玩意儿不用整篇论文带呈。
说白了,就是东西多,盒子少,肯定有一个盒子里装不下几个;要么东西少,盒子多,肯定有一个空盒子。考试里考这个,实际上就是让你判断:在特定的格子里,能不能塞下最理想的状态?能不能塞下顶多的状态?能不能塞下最少的状态?能不能塞下最坏的状态? 最基础的逻辑,本质就是:总量除以格子数,看能不能整除。
要是整除,那就是完美的对齐,平均一个,一个差一点;要是不整除,那就是有剩的,那就要把多出来的局部再塞进一个格子里,那个格子的数量就变成原来的数加一,这就是那个实际存有的数量。 举个生活里的小例子,比如要把 7 个学生分到 3 个教室里。平均下来,每个教室得坐 2 个。7 除以 3,商是 2,余数是 1。
这意味着,甭管你如何分,肯定有一个教室要坐 3 个人,而另外两个教室起码各坐 2 个人。
这就是“一多必逾”的直观体现。 反过来想,要是东西少,盒子多,情况就反了。
比如 3 个学生,7 个教室。平均每个教室 0 多人。
这时候,如何分能让某个教室坐人的概率最大?那就是尽量把学生塞进一个教室,其他教室都留空。最坏的情况是,有两个教室一个装一个,其他都得空的。
这时候就得用除法:3 除以 7,商是 0,余数是 3。
故此,起码有一个教室是要来的,这就是“一少必盈”的反面——少数能撑住,多数得空着。 考试考这个,往往没有那个“如何合理分”的概念,纯粹就是让你算几个数,然后下结论。
比如题目说“把 100 本书放进 5 个抽屉里”,一句话,直接算 100 除以 5,整除啊,那就每个抽屉 20 本。
这时候答案就是 20。
要是题目说“100 本书放进 5 个抽屉,顶多放多少本?”那就要想,让某个抽屉里的书尽可能多,那其他 4 个抽屉就得空着。每空一个,多出来的 1 本就去填满一个,那就是 4 个空 + 1 个满,总共 5 个抽屉,每个分布是 20、20、20、20、200?不对,是 20、20、20、20、200?
什么的,不对。100 除以 5,商 20,余 0。
那如何会有 5 个 20 呢?不对,是 20、20、20、20、20。
哦对,就是 5 个 20。
那为啥余数是 0?余数是 0 说明正好分完,没有富余的。
那就是每个盒子都满 20 本。
这时候结论就是“每只盒子起码装 20 本”;“每只盒子顶多装 20 本”;“起码有一只盒子装了 20 本”。 再看个略微复杂点的。
比如把 13 本书分给 4 个学生,问“起码有多少本书务必分到一个学生手里?”这时候就是看余数。13 除以 4,商 3,余 1。说明每个学生分 3 本后,还剩 1 本。
这 1 本务必让某一个学生多拿一本,变成 4 本。
故此只要 4 本,这 4 本里肯定有一个学生拿到了 4 本,其他学生都是 3 本。
要是没有这个多出来的 1 本,那总共就只有 12 本,不够 13 本放。
故此起码有一个学生有 4 本。 再试一个多出来的。
比如把 12 本书分给 4 个学生,问“起码有多少本书务必分到一个学生手里?”12 除以 4 正好整除,商 3,余 0。说明每个学生分 3 本,多出来的 0 本,说明没有人是 3 本多。
那有没有可能是 2 本多呢?不可能,出于 12 不能除以 4 得余数。
那有没有可能是 2 本少呢?也不可能,出于 12 正好填满 4 个 3。
故此每个都是 3 本。
这时候,结论略微复杂点,出于不能确定具体哪个人多,只能说“起码有一个学生有 3 本”。
要是题目问“最少有多少本书”,那就是看能不能让大家都少一点。把每个都减到 2,4 个人就是 8 本。12 减 8 等于 4。说明这 4 本务必存有,不管如何分,最终总会剩下 4 本,要么某个人有 4 本。
故此起码有一个学生有 4 本。 这时候得注意,余数不同,结论也不同。余数是 1,结论就是“有一个是商 +1";余数是 0,结论就是“全是商”。余数还能否拍板具体哪个人?要是题目问“哪个学生顶多”,那就要看具体如何分。
比如 13 本分 4 人,商 3 余 1。多出来的那 1 本,能够加给任意一个学生。
那就有可能是 4、3、3、3;也可能是 3、4、3、3;要么 3、3、4、3 什么的。
这时候结论就是“有同学是 4 本,也有同学是 3 本”。
要是题目问“哪个学生最少”,那肯定没人能少,出于商是 3,没人能少于 3。 还有一个角度,就是“起码”和“顶多”。起码,就是找最坏情况,那一个人务必撑起来。顶多,就是找最好情况,让每个人都差不多。在抽屉原理里,最坏情况往往意味着某个容器被填满了,要么某个容器被留了空。 比如题目问“把 10 本书放进 3 个抽屉里,每本书都在不同颜色里,起码有多少本书颜色相同?”10 除以 3,商 3,余 1。说明有 3 个颜色不同的,3 个颜色一样的,再一个。
那个多出来的 1 本,务必让某个颜色重复。
那起码有 3 本颜色相同。
这个结论挺稳,出于 10 减去 3 个 3 等于 1,那这 1 本务必凑数。 再看多出来的。把 10 本书放进 3 个抽屉,问“顶多能够有多少本书颜色相同?”10 除以 3,商 3,余 1。说明平均每个颜色有 3 本,多出来 1 本。
这多出来的 1 本,能够加给任意一个颜色,让那个颜色变成 4 本。
那顶多就是 4 本。
要是问“最少有多少本书颜色相同?”那就要看能不能让大家都少一点。平均每个颜色 3 本,那有没有可能 3 本?10 本分 3 个,每个 3 本,剩 1 本。
那最少就是 3 本。 这时候得小心,题目有没有问“起码有一个抽屉有 3 本书”?10 本分 3 个,商 3 余 1。说明肯定有一个抽屉有 4 本,其他两个是 3 本。
那起码有一个抽屉是 4 本。
那起码有一个抽屉是 3 本,这个没难题的。但“起码有一个抽屉有 3 本”这句话,实际上是废话,出于每个抽屉都是 3 本要么 4 本,肯定有 3 本。 再举个反例,比如 11 本书分 3 个抽屉。11 除以 3,商 3,余 2。
那每个抽屉平均 3 本,多出来 2 本。
那肯定有一个抽屉是 4 本,另外两个是 3 本。
故此起码有一个抽屉是 4 本。起码有两个抽屉是 3 本。 这时候,要是余数是 0,那所有抽屉数量都一样,都是商。
要是余数不为 0,那起码有一个抽屉是商加 1,剩下的抽屉是商。余数不为 0 的时候,我们能够说“起码有一个抽屉有商 +1";我们能够说“起码有一个抽屉有商”;我们能够说“起码有一个抽屉有商 +1 本”;我们能够说“起码有一个抽屉有商本”;能够随意选一个抽屉作为“起码有一个抽屉有商”的对象。 比如 15 本书分 3 个抽屉,余 0。每个抽屉 5 本。结论:起码一个抽屉有 5 本。起码一个抽屉有 4 本?不对,每个都是 5,故此“起码一个有 5 本”是对的,但“起码一个有 4 本”也是对的,出于 5 比 4 大,要是选一个抽屉,它起码有 5 本,那肯定也有 4 本(5 里面包着 4 本)。
故此余数 0 的时候,所有抽屉都是商,那“起码一个抽屉有商”实际上等于“所有抽屉都有商”。 这时候,还要看题目问的是啥。问“起码有一个抽屉有 5 本”,答 5。问“起码有一个抽屉有 4 本”,答 4。问“起码有一个抽屉有 6 本”,答 6。问“起码有一个抽屉有 3 本”,答 3。问“起码有一个抽屉有 2 本”,答 2。问“起码有一个抽屉有 1 本”,答 1。 再寻思“每本书颜色不同”这个限制条件。
比如 10 本书,5 个颜色。问“起码有多少本书颜色相同?”10 除以 5,整除。每个颜色 2 本。
那每个颜色都是 2 本。
故此起码有一个颜色有 2 本。问“顶多有多少本书颜色相同?”10 除以 5,整除。每个颜色 2 本。
那顶多就是 2 本。 这时候,要是 12 本书,4 个颜色。12 除以 4,整除。每个颜色 3 本。
那起码有一个颜色有 3 本。问“顶多有多少本颜色相同?”12 除以 4,整除。每个颜色 3 本。
那顶多就是 3 本。 要是是 13 本书,4 个颜色。13 除以 4,商 3 余 1。每个颜色 3 本,多出来 1 本。
那起码有一个颜色有 4 本。问“顶多有多少本颜色相同?”13 除以 4,商 3 余 1。
那顶多是 4 本。 有时候题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这时候,要是总数除以颜色数整除,那就是商。
要是不整除,那就是商加 1。 再比如,15 本书,3 个颜色。15 除以 3,整除。每个颜色 5 本。
那起码有一个颜色有 5 本。问“顶多有多少本颜色相同?”15 除以 3,整除。每个颜色 5 本。
那顶多就是 5 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,16 本书,4 个颜色。16 除以 4,整除。每个颜色 4 本。
那起码有一个颜色有 4 本。问“顶多有多少本颜色相同?”16 除以 4,整除。每个颜色 4 本。
那顶多就是 4 本。 再比如,17 本书,4 个颜色。17 除以 4,商 4 余 1。每个颜色 4 本,多出来 1 本。
那起码有一个颜色有 5 本。问“顶多有多少本颜色相同?”17 除以 4,商 4 余 1。
那顶多是 5 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,18 本书,3 个颜色。18 除以 3,整除。每个颜色 6 本。
那起码有一个颜色有 6 本。问“顶多有多少本颜色相同?”18 除以 3,整除。每个颜色 6 本。
那顶多就是 6 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,19 本书,3 个颜色。19 除以 3,商 6 余 1。每个颜色 6 本,多出来 1 本。
那起码有一个颜色有 7 本。问“顶多有多少本颜色相同?”19 除以 3,商 6 余 1。
那顶多是 7 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,20 本书,3 个颜色。20 除以 3,商 6 余 2。每个颜色 6 本,多出来 2 本。
那起码有一个颜色有 7 本。问“顶多有多少本颜色相同?”20 除以 3,商 6 余 2。
那顶多是 7 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,21 本书,3 个颜色。21 除以 3,整除。每个颜色 7 本。
那起码有一个颜色有 7 本。问“顶多有多少本颜色相同?”21 除以 3,整除。每个颜色 7 本。
那顶多就是 7 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,22 本书,3 个颜色。22 除以 3,商 7 余 1。每个颜色 7 本,多出来 1 本。
那起码有一个颜色有 8 本。问“顶多有多少本颜色相同?”22 除以 3,商 7 余 1。
那顶多是 8 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,23 本书,3 个颜色。23 除以 3,商 7 余 2。每个颜色 7 本,多出来 2 本。
那起码有一个颜色有 8 本。问“顶多有多少本颜色相同?”23 除以 3,商 7 余 2。
那顶多是 8 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,24 本书,3 个颜色。24 除以 3,整除。每个颜色 8 本。
那起码有一个颜色有 8 本。问“顶多有多少本颜色相同?”24 除以 3,整除。每个颜色 8 本。
那顶多就是 8 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,25 本书,3 个颜色。25 除以 3,商 8 余 1。每个颜色 8 本,多出来 1 本。
那起码有一个颜色有 9 本。问“顶多有多少本颜色相同?”25 除以 3,商 8 余 1。
那顶多是 9 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,26 本书,3 个颜色。26 除以 3,商 8 余 2。每个颜色 8 本,多出来 2 本。
那起码有一个颜色有 9 本。问“顶多有多少本颜色相同?”26 除以 3,商 8 余 2。
那顶多是 9 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,27 本书,3 个颜色。27 除以 3,整除。每个颜色 9 本。
那起码有一个颜色有 9 本。问“顶多有多少本颜色相同?”27 除以 3,整除。每个颜色 9 本。
那顶多就是 9 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,28 本书,3 个颜色。28 除以 3,商 9 余 1。每个颜色 9 本,多出来 1 本。
那起码有一个颜色有 10 本。问“顶多有多少本颜色相同?”28 除以 3,商 9 余 1。
那顶多是 10 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,29 本书,3 个颜色。29 除以 3,商 9 余 2。每个颜色 9 本,多出来 2 本。
那起码有一个颜色有 10 本。问“顶多有多少本颜色相同?”29 除以 3,商 9 余 2。
那顶多是 10 本。 有时候,题目会问“要是每本书颜色不同,起码有多少本书颜色相同?”这实际上和上面的是一样的。 再比如,30 本书,3 个颜色。30 除以 3,整除。每个颜色 10 本。
那起码有一个颜色有 10 本。问“顶多有多少本颜色相同?”30 除以 3,整除。
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