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¿De cuántas maneras se pueden disponer k de n elementos en un círculo con repetición?

Si un conjunto de los n elementos, de cuántas maneras $Q(n,k)$ puede tomar algunas de ellas y organizarlas en un $k$ -gon, cuando se permite la repetición de un elemento pero las rotaciones de un arreglo no se cuentan dos veces?

Si no me equivoco, el número de $n=k=3$ deberían ser 11, todas ellas recogidas en la siguiente imagen (dispuestas en un triángulo que, por supuesto, es equivalente):

Listing of all possible arangements for n=k=3

Mi pregunta ahora es dar y explicar una fórmula para calcular $Q(n,k)$ en general $n$ y $k$ y anotar opcionalmente un algoritmo para generar todas las permutaciones posibles.

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