Я тоже сначала решал вычитанием, а потом повторил напрямую. Для наглядности обозначим красный шарик через А, а белый через _.
Рассмотрим конфигурацию, где нет двойных шариков. Она одна: А_А_А_А_А.
Рассмотрим конфигурации ровно с одной красной парой.
Вначале конфигурацию, где четыре красных и три белых по одному. Она тоже одна: А_А_А_А. Теперь четырьмя способами добавим красный шарик, чтобы образовать одну красную пару: АА_А_А_А, А_АА_А_А и т.д. Теперь в каждую пятью способами добавим один белый шарик без разбития красной пары. Все 20 конфигураций разные.
Рассмотрим конфигурации с двумя красными парами, одним красным одиночкой и двумя белыми.
Ну три их: АА_АА_А, АА_А_АА, А_АА_АА и т.д. И в каждую восемью способами добавляем два белых. Получаем 24 конфигурации.
А больше никаких не бывает. И тогда всего 45 конфигураций.
Обобщить на большее количество шариков таким способом трудновато будет