什么是鸽巢原理?
鸽巢原理(Pigeonhole Principle),也称抽屉原理,是组合数学中的一个基本原理。 它指出:如果要把 n + 1 个物体放入 n 个盒子中, 那么至少有一个盒子里会包含 两个或更多 的物体。
虽然表述简单,但这一原理在证明存在性问题时非常有用,广泛应用于计算机科学、数论、概率等领域。
经典例子
例1: 在任意13个人中,至少有2个人出生在同一个月份。
解释:一年有12个月(“鸽巢”),13个人(“鸽子”),根据鸽巢原理,必有两人同月出生。
例2: 从一副标准扑克牌(不含大小王)中任意抽出5张,至少有两张花色相同。
解释:扑克有4种花色,5张牌 > 4种花色 ⇒ 至少两张同花色。
生活中的应用
- 证明某城市中至少有两人头发数量相同(假设人最多有15万根头发,而城市人口超百万)。
- 在哈希表设计中,若键的数量超过桶的数量,则必然发生冲突。
- 在安排会议时间时,若人数多于时间段数,至少有两个会议需共用同一时段。
动手试试!
输入“鸽子”数量和“鸽巢”数量,看看是否满足鸽巢原理: