组合数学-排列(新手入门必看)

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选排列:

顾名思义,选择排列。是指从n个元素的集合S中,有序选取出r个元素,r<=n,叫做S的一个r 排列。不同的r排列的总数目记做P(n,r)。

用乘法原理可以推导出:

P(n,r)=n * ( n – 1 ) * ( n – 2 ) * … * (n – r + 1)=n ! /(n – r) !

相异元素可重复排列:从n个不同元素中可重复的取出m个元素的排列 。方案总数为n^m。

不全相异元素的全排列:在N个元素中,有N1个元素彼此相同,N2个元素彼此相同……Nm 个元素彼此相同。并且满足N1+N2+…+Nm=N 。方案总数:

N !/ (N1!* N2!* … * Nm ! )

不全相异元素的选排列:在N个元素中,有N1个元素彼此相同,N2个元素彼此相同……Nm 个元素彼此相同。并且满足N1+N2+…+Nm=r。(r<N)。方案总数:

P(N,r)/ ( N1 ! * N2 ! * …  * Nm ! )


错位排列:

通俗解释为:n个对象排列,每个人都不站在他们原来的位置,满足次条件的排列总数。

利用容斥原理可以推导出个数:


Dn=n!*(1  –  1/1!+   1/2!-   1/3! +  1/4! –  …  –  (-1)^n/n!)

例:书架上有6本书,编号为1~6,取出来再放回去,要求每本书都不放在原来的位置上。问有多少种排法

分析:抓住每本书都不放在原来的位置,所以属于错位排列类型的题目。

1:可以利用上面的公式可以求出D6=265;

2:找找规律:f(1)=0

f(2)=1

f(3)= 2 = 2 *(0+1)

f(4)= 9 = 3 *(1+2)

f(5)= 44 = 4*(2+9)

……

归纳可以得到递归公式:

f(n)= (n-1)*(f(n-2)+f(n-1))


圆排列:

从n个元素中选取r个元素,不分首尾地围成一个圆圈的排列。方案数目:P(n,r)/ r。

例:有男女各5人,其中三对是夫妻,沿10个位置的圆桌就坐,每对夫妻要坐在相邻位置,问有多少种坐法

分析:此问题很显然是一个圆排列问题,思路也很简单。 10 个人10 个座,即n=10,r=10;

把每对夫妻看作是一个对象,即n=r=7;

此时P(7,7)/ 7=6 ! ;

由于夫妻每对夫妻都有两种坐法;

因此总的坐法为6!*  2 ^ 3 = 5760。


小结:



这一部分的知识点一般都是高中的知识,做题的时候能把问题分析到位,然后根据题目情况对号入座就可以了



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