Hallo Zusammen! Ein bisschen kann ich glaub ich auch helfen.
Mit folgendem Beispiel möchte ich einsteigen:
Man möchte 6 Tulpen in eine Reihe pflanzen und hat einen Samen für eine blaue, zwei Samen für rote und drei Samen für grüne Tulpen.
Dann hat man Grundsätzlich 6! = 6*5*4*3*2*1 = 720 Möglichkeiten. Weil einige Farben aber mehrmals vorkommen, muss man diese Zahl allerdings durch (1! * 2! * 3!) = 12 dividieren, was: 720/12 = 60 Möglichkeiten ergibt. Das liegt daran, dass man die grünen Tulpen schon selber in 3!=6 verschiedenen Möglichkeiten anordnen kann, was aber optisch keine Unterschied macht. Soweit bist du ja schon gekommen.
Wenn man jetzt aber beispielsweise nur 4 Tulpen betrachten will, was deinem n entspricht, muss man jetzt also irgendwie versuchen alle unterschiedlichen 4er Blöcke rauszufinden. In jedem 6er Block befinden sich ja 3 (3=6-4+1) vollständige 4er Blöcke (ohne abschneiden am Ende!), sodass das dann 60*3=180 Möglichkeiten wären. Jeder 4er Block kommt aber in zwei verschiedenen 6er Blöcken vor, Beispiel:
g r b g r g
g r b g g r
Der 4er Block [g r b g] kommt im oberen und unteren vor, da nur die beiden letzten Tulpen tauschen, die nicht im Zifferblock enthalten sind. Das bedeutet wir müssten die 180 noch durch 2! dividieren: 180/2*1 = 90 .
Eine weiter Sache darf von uns auch nicht vernachlässigt werden, ein Beispiel:
g r b g g r
g r g r b g
Auch in diesen beiden 6er Blöcken kommt unser 4er Block [g r b g] in beiden vor und wir dürfen ihn nicht doppelt zählen. Der 4er-Block kann also entweder vor oder nach den beiden einzelnen Tulpen kommen, sodass es für dieses auch nochmal 2!=2 Möglichkeiten der Anordnung gibt.
Also müssen wir auch deswegen nochmal unsere Möglichkeiten halbieren, was dann 90/2 =45 Möglichkeiten ergibt.
Veralgemeinern wir das doch nochmal:
Wir wollen aus einer Menge mit p vielen Legosteinen einen Turm aus n vielen Legosteinen bauen wollen und haben k viele Sorten unterschiedlicher Steine in den Mengen k1, k2, … kk.
Es gilt also: p= k1+k2 + ....+kk
Die Anzahl der Türme, die gebaut werden, lassen sich also (vermutlich) so berechnen:
Mit den Werten deines Beispiels eingesetzt kommt da 140 raus.
Ob die Formel stimmt, bin ich mir selbst aber nicht 100% sicher- hab das auch zum ertsen mal wirklich durchdacht. Vielleicht könnt ihr ja mal eure Ansichten teilen.
Hab noch eine Frage: Wo hast du das Programm zum durchrechnen geschrieben und wie und womit?
Danke und viele Grüße!