如果 10 个非负数 x1, x2, …, x10 满足 x1 + x2 + x3 + … + x10 = 1 ,那么这 10 个数都均匀地分布在 [0,1] 之间吗?显然不是。为了说明这一点,最好的方法或许是把分布情况变得有限——我们可以把 [0,1] 区间划分成若干个小区间,并说明这 10 个数不可能均匀地分布在这些区间内。比方说,把 [0,1] 分成 [0, 0.25), [0.25, 0.5), [0.5, 0.75), [0.75, 1] 这四段:如果 10 个数都落在 [0, 0.25) 里,它们的和是有可能为 1 的;但若 10 个数都落在 [0.75, 1] 里,显然它们的和不可能为 1 。一个有趣的问题由此产生:考虑 10 个数的 4^10 种分布,它们的和有可能为 1 的有多少情况?
显然, 10 个区间的右端点之和一定比 1 大。因此,只要 10 个区间的左端点之和不超过 1 ,就可以保证在这些区间中选的数之和可能为 1 。不妨把区间 [0, 0.25), [0.25, 0.5), [0.5, 0.75), [0.75, 1] 依次编号为 0, 1, 2, 3 ,由于它们的左端点分别为 0/4, 1/4, 2/4, 3/4 ,因此左端点之和不超过 1 相当于 10 个区间的编号之和不超过 4 。而和不超过 4 的 10 个非负整数,又与 4 个小球和 10 个隔板的排列顺序一一对应,它们一共有 C(14, 4) = 1001 种情况。但在这 1001 种情况中, (4, 0 ,0, …, 0), (0, 4, 0, …, 0), ……, (0, 0, 0, …, 4) 这 10 种情况是要排除的,因为区间编号只有 0 到 3 。因此,在 10 个数的 4^10 种区间分布中,只有 991 种分布才满足它们的和可能为 1 。
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