首先明确一点,在所有放法中,排除全部不对号的放法,
剩下的就是至少有一个球放入了同号的盒子中的放法种数。
为研究全部不对号的放法种数的计算法。
设f(1)为只有一个球放入一个盒子,且不对号的放法种数,显然f(1)=0;
f(2)为只有二个球放入二个盒子,且不对号的放法种数, f(2)=1;
f(3)为只有三个球放入三个盒子,且都不对号的放法种数,f(3)=2;
……,f(n)为有n个球放入n个盒子,且都不对号的放法种数。
下面我们研究f(n+1)的计算方法,考虑它与f(n)及f(n-1)的关系。
如果现在有 n个球已经按全部不对号的方法放好,种数为f(n)。
取其中的任意一种,将第n+1个球和第n+1个盒子拿来,
将前面n个盒子中的任一盒子(如第m个盒子)中的球(肯定不是编号为m的球)放入第n+1个盒子,
将第n+1个球放入刚才空出来的盒子,这样的放法都是合理的。共有n*f(n)种不同的放法。
但是!
在刚才的操作中,忽略了编号为m的球(它当时却在第m个盒子中)放入第n+1个盒子中的情况!
即还有这样一种情况,第m盒中编号为m的球放入第n+1个盒子中,且编号为n+1的球放入第m个盒中,
其余的n-1个球也都不对号。于是又有了n*f( n-1)种情况是合理的。
其他情况,不可能有n个球中同时两个球同时对号入座而调整一次就可使得全部不对号的。
综上所述得f(n+1)=n*f(n)+n*f(n-1),并且f(1)=0,f(2)=1,递推可解
(注意这个的特征方程无整数根,故不易给显式表达)
根据古典概型,欲求之概率即是1-f(n)/n!,当n趋于无穷大时,他的极限是1-1/e。
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