第二類斯特林數小記

liangbowen發表於2024-12-09

隨便記點。

定義

第二類 Stirling Number。

latex:$\begin{Bmatrix}n\\m\end{Bmatrix}$n\brace m,大小渲染可能有差別。

我們定義 \(\begin{Bmatrix}n\\m\end{Bmatrix}\) 表示\(n\) 個不同的球放進 \(m\) 個相同非空盒子的方案數

求法

考慮類似 DP 地求出 \(\begin{Bmatrix}n\\m\end{Bmatrix}\)

\[\begin{Bmatrix}n\\m\end{Bmatrix}=\begin{Bmatrix}n-1\\m-1\end{Bmatrix}+m\cdot\begin{Bmatrix}n-1\\m\end{Bmatrix} \]

即,分類第 \(n\) 個球單獨放新盒子 / 放一個之前有的盒子。

邊界條件 \(\begin{Bmatrix}n\\0\end{Bmatrix}=[n=0]\)。這很類似組合數,不是麼?

有通項。還沒看。

第二類斯特林數最佳化 K 次方冪和問題

給出關鍵公式

\[n^k=\sum\limits_{i=0}^k{k\brace i}\binom nii!=\sum_{i=0}^{n}\left\{\begin{array}{c}n \\i\end{array}\right\} \cdot n^{\underline{i}} \]

利用組合意義簡單證明:

  • LHS:將 \(k\) 個球放入 \(n\) 個不同可空盒子的方案數。
  • RHS:先欽定有值的 \(i\) 個盒子,再有值地往裡面放 \(k\) 個球。

顯然兩者相同。

關於為啥記這個東西:24.12.9 模擬賽 T1。其實有純容斥做法的(orz yinhee),不過看到題解是斯特林數就順便看了看(

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