2018年国考:排列组合中的分组分配问题
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合中的分组分配问题是指将一组元素分成不同的组,每个组中的元素个数可以不同,同时每个元素只能属于一个组。
这类问题在实际生活中非常常见,比如将不同班级的学生分配到不同的宿舍,将不同商品分配到不同的仓库等。
在解决这类问题时,可以使用回溯法进行穷举搜索,具体步骤如下:1. 定义一个空的结果集,用来存储所有的有效分组分配方案。
2. 定义一个空的临时集合,用来存储当前正在处理的分组分配方案。
3. 使用回溯法进行搜索,从第一个元素开始,尝试将其放入不同的组中。
4. 对于每个选择,如果选择当前组的元素数量小于或等于规定的数量,则将该元素加入到临时集合中,并递归处理下一个元素。
5. 如果当前组的元素数量大于规定的数量,则回溯到上一层,并尝试选择其他组进行分配。
6. 当所有元素都被分配完毕时,将临时集合存入结果集中。
7. 返回结果集,即为所有的有效分组分配方案。
这种解法的时间复杂度为O(k^n),其中n为元素的个数,k为分组的个数。
在实际使用中,由于组合数目可能非常大,可能需要进行一些剪枝优化,以提高运行效率。
还可以使用动态规划方法解决分组分配问题。
动态规划方法将问题分为多个子问题,然后利用子问题的解来求解原问题。
具体步骤如下:1. 定义一个二维数组dp,dp[i][j]表示将前i个元素分配到j个组中的方案数。
2. 初始化dp数组,将所有元素分配到一个组中的方案数为1,其他地方为0。
3. 使用动态规划进行求解,从第一个元素开始,依次遍历所有可能的组合情况。
4. 对于每个元素,从1到j(j为组的数量)进行遍历,分别计算分配到该组和不分配到该组的方案数之和,并更新dp数组。
5. 当所有元素都遍历完毕后,dp[n][k]即为最终的解。
这种解法的时间复杂度为O(nk^2),可以在不超出计算能力的情况下求解大规模的分组分配问题。
排列组合中的分组分配问题可以使用回溯法和动态规划方法进行求解。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合中的分组分配问题是数学中常见的一种问题,它涉及到如何将一组元素分配到若干个分组中,使得每个分组满足一定的条件。
在实际生活中,我们经常会遇到这样的问题,比如如何将一群人分成几组参加比赛,或者如何将一批货物分配到不同的仓库中。
研究分组分配问题的有效解法对于解决各种实际问题具有重要的意义。
排列组合中的分组分配问题可以分为两种类型:一种是固定分组数量的分配问题,另一种是灵活分组数量的分配问题。
在解决这两种类型的问题时,通常可以运用排列组合的知识以及一些数学方法来进行分析和求解。
我们来讨论固定分组数量的分配问题。
在这种情况下,我们需要将一组元素分配到固定数量的分组中,每个分组的元素数量也是固定的。
通常情况下,我们可以使用排列组合的方法来解决这类问题。
假设有n个元素需要分配到m个分组中,每个分组需要包含k个元素,那么可以计算出一共有多少种不同的分组分配方式。
我们需要计算出总的元素数量n个中选取出k个元素的组合数,即C(n,k)。
然后,对于确定了k个元素的第一个分组,剩下的n-k个元素中再选取k个元素,再选取k个元素,直到最后一个分组选取出来。
根据乘法原理,可以得到总的分组分配方式数量为 C(n,k) * C(n-k,k) * C(n-2k,k) * ... * C(n-(m-1)k,k)。
举个例子来说明,假设有12个人需要分为3组,每组4人,那么分组的方式就可以通过计算C(12,4) * C(8,4)来得到。
这种方法可以帮助我们有效地解决固定分组数量的分配问题,并得到所有可能的分组分配方式。
一种常见的方法是使用动态规划来解决灵活分组数量的分配问题。
动态规划是一种通过把原问题分解为相对简单的子问题而有效解决复杂问题的方法。
对于分组分配问题来说,可以将问题分解为将第i个元素分配到第j个分组中的子问题,然后逐步求解,最终得到整个分组分配问题的解。
排列组合中的分组分配问题是数学中常见的一种问题,它涉及到如何将一组元素分配到若干个分组中,使得每个分组满足一定的条件。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合中的分组分配问题在数学和计算机科学中是一个重要的问题,它涉及到如何将一组对象分配到不同的集合中,使得每个集合包含的对象满足特定的条件。
在实际生活中,这种问题也经常出现,比如在制定班级或团队分组、分配资源等方面。
在这篇文章中,我们将讨论排列组合中的分组分配问题,并介绍一些有效的解法,希望能够帮助读者更好地理解和解决这类问题。
1. 理解排列组合中的分组分配问题排列组合中的分组分配问题,通常可以描述为以下几种形式:(1)将N个对象分成K个组,每个组的大小不同;(2)将N个对象分成K个组,每个组的大小相同;(3)将N个对象分成K个组,每个组的大小不同,但满足一定条件。
在实际应用中,这些问题可能会涉及到一些约束条件,比如每个组中的对象之间有特定的关系,或者每个组中的对象有特定的属性,这将在具体问题中得到体现。
2. 有效解法为了解决排列组合中的分组分配问题,我们介绍一些有效的解法,包括暴力穷举、动态规划和回溯法等。
(1)暴力穷举暴力穷举是一种简单直接的方法,它通过遍历所有可能的组合来寻找符合条件的分组分配。
这种方法的优点是容易理解和实现,但是当问题规模较大时,时间复杂度会非常高,需要花费大量的计算资源。
暴力穷举一般适用于问题规模较小的情况。
(2)动态规划动态规划是一种常用的解决排列组合问题的方法,它通过将原问题分解成若干个子问题,并且这些子问题之间存在重叠的性质。
通过记录中间结果,可以避免重复计算,从而提高效率。
在分组分配问题中,动态规划可以用来求解不同组合的分配方案数量、找到最优的分组方案等。
通过定义状态转移方程和设计合适的算法,可以高效地解决大规模的分组分配问题。
(3)回溯法回溯法是一种递归地穷举所有可能的解决方案,通过不断地试探和回溯来寻找最优的解决方案。
在分组分配问题中,回溯法可以用来找到满足条件的分组方案,或者列举所有可能的分配方案。
回溯法的优点是能够找到所有可能的解,但是在问题规模较大时,时间复杂度会很高,需要耗费大量的计算资源。
排列组合中分组分配问题
分组分配问题一.基本内容1.案例分析:将4个不同的元素分为2份,每份2个,请问有多少不同的分法?解析:若按照2422C C 6=的方法进行分组,不妨设4个元素分别为,,,a b c d ,则会出现以下情况:①,ab cd ;②,cd ab ;③,ac bd ;④,bd ac ;⑤,ad bc ;⑥,bc ad .显然,用组合数公式计算出来的结果重复了三次,最终的分组结果应以为:242222C C 3A =2.基本原理2.1分组问题属于“组合”问题,常见的分组问题有三种:将n 个不同元素分成m 组,且每组的元素个数分别为m m m m m ,,,,321 ,记m m mm m m n mm m n mm n mn C C C C N )()(121321211-+++-+--⋅⋅⋅⋅= .(1)非均匀不编号分组:n 个不同元素分成m 组,每组元素数目均不相等,且不考虑各组间的顺序,其分法种数为N .(2)均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号(即无序)的m 组,每组元素数目相等,其分法种数为m mA N .(3)部分均匀不编号分组:将n 个不同元素分成不编号的m 组,其中有r 组元素个数相等,其分法种数为r rA N ,如果再有k 组均匀分组,应再除以kk A .2.2分配问题属于“排列”问题,分配问题可以按要求逐个分配,也可以分组后再分配.3.相同元素的分组问题:挡板法及其应用:对于n 个相同元素分成m 组(m n <),且每组至少一个元素的分组问题,可采用“隔板法”解决:n 个元素之间形成1n -个空格,只需放入1m -个隔板即可,故不同的分配方案有11C m n --种,其等效于不定方程的非负整数解个数:不定方程r x x x n =+⋅⋅⋅++21的非负整数解.(1)方程r x x x n =+⋅⋅⋅++21的正整数解为11--n r C 个.(2)方程r x x x n =+⋅⋅⋅++21的非负整数解为11--+n r n C 个.二.例题分析例1.某校有5名大学生打算前往观看冰球,速滑,花滑三场比赛,每场比赛至少有1名学生且至多2名学生前往,则甲同学不去观看冰球比赛的方案种数有()A .48B .54C .60D .72【解析】将5名大学生分为1-2-2三组,即第一组1个人,第二组2个人,第三组2个人,共有2215312215C C C A ∙∙=种方法;由于甲不去看冰球比赛,故甲所在的组只有2种选择,剩下的2组任意选,所以由2224A =种方法;按照分步乘法原理,共有41560⨯=种方法;故选:C.例2.甲、乙、丙、丁、戊5名志愿者参加新冠疫情防控志愿者活动,现有,,A B C 三个小区可供选择,每个志愿者只能选其中一个小区.则每个小区至少有一名志愿者,且甲不在A 小区的概率为()A .193243B .100243C .23D .59【解析】首先求所有可能情况,5个人去3个地方,共有53243=种情况,再计算5个人去3个地方,且每个地方至少有一个人去,5人被分为3,1,1或2,2,1当5人被分为3,1,1时,情况数为3353C A 60⨯=;当5人被分为2,2,1时,情况数为12354322C C A 90A ⨯⨯=;所以共有6090150+=.由于所求甲不去A ,情况数较多,反向思考,求甲去A 的情况数,最后用总数减即可,当5人被分为3,1,1时,且甲去A ,甲若为1,则3242C A 8⨯=,甲若为3,则2242C A 12⨯=共计81220+=种,当5人被分为2,2,1时,且甲去A ,甲若为1,则224222C A 6A ⨯=,甲若为2,则112432C C A 24⨯⨯=,共计62430+=种,所以甲不在A 小区的概率为()1502030100243243-+=,故选:B.例3.安排5名大学生到三家企业实习,每名大学生只去一家企业,每家企业至少安排1名大学生,则大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为()A .15B .310C .325D .625【解析】5名大学生分三组,每组至少一人,有两种情形,分别为2,2,1人或3,1,1人;当分为3,1,1人时,有3353C A 60=种实习方案,当分为2,2,1人时,有22353322C C A 90A ⋅=种实习方案,即共有6090150+=种实习方案,其中甲、乙到同一家企业实习的情况有13233333C A C A 36+=种,故大学生甲、乙到同一家企业实习的概率为36615025=,故选:D.例4.学校要安排2名班主任,3名科任老师共五人在本校以及另外两所学校去监考,要求在本校监考的老师必须是班主任,且每个学校都有人去,则有()种不同的分配方案.A .18B .20C .28D .34【解析】根据本校监考人数分为:本校1人监考,另外4人分配给两所学校,有2,2和3,1两种分配方案,所以总数为:28)(2233142222222412=+∙A C C A A C C C ;本校2人监考,另外3人分配给两所学校,有2,1一种分配方案,所以总数为:()212223226C C C A =,根据分类计数原理,所有分配方案总数为28+6=34;故选:D.例5.现有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,分别带着A 、B 、C 、D 、E 五个不同的礼物参加“抽盲盒”学游戏,先将五个礼物分别放入五个相同的盒子里,每位同学再分别随机抽取一个盒子,恰有一位同学拿到自己礼物的概率为()A .45B .12C .47D .38【解析】先从五人中抽取一人,恰好拿到自己的礼物,有15C 种情况,接下来的四人分为两种情况,一种是两两一对,两个人都拿到对方的礼物,有224222C C A 种情况,另一种是四个人都拿到另外一个人的礼物,不是两两一对,都拿到对方的情况,由3211C C 种情况,综上:共有22111425322245C C C C C A ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭种情况,而五人抽五个礼物总数为55120A =种情况,故恰有一位同学拿到自己礼物的概率为4531208=.故选:D 例6.为贯彻落实《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》精神,加强义务教育教师队伍管理,推动义务教育优质均衡发展,安徽省全面实施中小学教师“县管校聘”管理改革,支持建设城乡学校共同体.2022年暑期某市教体局计划安排市区学校的6名骨干教师去4所乡镇学校工作一年,每所学校至少安排1人,则不同安排方案的总数为()A .2640B .1440C .2160D .1560【解析】将6人分组有2种情况:2211,3111,所以不同安排方案的总数为2234646422C C A 1560A C ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.故选:D.例7.为促进援疆教育事业的发展,某省重点高中选派了3名男教师和2名女教师去支援边疆工作,分配到3所学校,每所学校至少一人,每人只去一所学校,则两名女教师分到同一所学校的情况种数为______.【解析】①若2位女老师和1名男老师分到一个学校有1333C A =18种情况;②若2位女老师分在一个学校,则3名男教师分为2组,再分到3所学校,有2333C A =18种情况,故两名女教师分到同一所学校的情况种数为181836+=种.故答案为:36.例8.2020年是脱贫攻坚决战决胜之年,某市为早日实现目标,现将甲、乙、丙、丁4名干部派遣到,,A B C 三个贫困县扶贫,要求每个贫困县至少分到一人,则甲、乙2名干部不被分到同一个贫困县的概率为___________.【解析】每个贫困县至少分到一人,4名干部分到三个县有211342132236C C C A A =种方案,其中甲、乙2名干部被分到同一个贫困县的方案有336A =种所以甲、乙2名干部不被分到同一个贫困县的概率为3665366P -==,故答案为:56例9.为弘扬学生志愿服务精神,某学校开展了形式多样的志愿者活动.现需安排5名学生,分别到3个地点(敬老院、幼儿园和交警大队)进行服务,要求每个地点至少安排1名学生,则有_______________________种不同的安排方案(用数字作答).【解析】先将5人分为三组,每组的人数分别为3、1、1或2、2、1,再将三组分配给三个地点,由分步乘法计数原理可知,不同的安排方案数为2233535322150C C C A A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭种.故答案为:150.例10.6名教师分配到3所薄弱学校去支教,每个学校至少分配一名教师,甲乙两人不能去同一所学校,丙丁两人必须去同一所学校,共有________种分配方案(用数字作答).【解析】按题目要求可按4、1、1或3、2、1或2、2、2分配,若按4、1、1分配,丙丁必须在4人里,需要从其余剩下的4人里选2人,有24C 种,去掉选中甲乙的1种情况,有(24C -1)种选法,安排去3个学校,共有(24C -1)33A =30种;若按3、2、1分配有两类,丙丁为2,甲乙中选1人作1,分配到3个学校有1323C A ,丙丁在3人组中,从剩余4人中取1人,组成3人组,剩余3人取2人组成2人组,剩余1人构成1人组,去掉甲乙构成2人组的情况2种,共有12432C C -种取法,安排去3个学校有(12432C C -)33A 种,两类共有1323C A +(12432C C -)33A =72种;若按2、2、2分配有2·33A =12种,∴共有30+72+12=114种分配方案.下面是挡板法及其应用,仅做了解即可.例11.不定方程12x y z ++=的非负整数解的个数为()A .55B .60C .91D .540解析:不定方程12x y z ++=的非负整数解的个数⇔将12个相同小球放入三个盒子,允许有空盒的放法种数.现在在每个盒子里各加一个相同的小球,问题等价于将15个相同小球放入三个盒子,没有空盒的放法种数,则只需在15个小球中形成的空位(不包含两端)中插入两块板即可,因此,不定方程12x y z ++=的非负整数解的个数为21491C =.故选:C.例12.方程123412x x x x +++=的正整数解共有()组A .165B .120C .38D .35解析:如图,将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成的11个空隙中任选三个插入三块隔板,把球分成四组,每一种分法所得球的数目依次是1x 、2x 、3x 、4x ,显然满足123412x x x x +++=,故()1234,,,x x x x 是方程123412x x x x +++=的一组解,反之,方程123412x x x x +++=的每一组解都对应着一种在12个球中插入隔板的方式,故方程123412x x x x +++=的正整数解的数目为:31111109165321C ⨯⨯==⨯⨯,故选:A.。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合中的分组分配问题是数学中一个非常重要的问题,也是在实际生活中经常遇到的问题。
该问题主要涉及到将一组物品分配到若干个组中,或者将一组人员分配到不同的团队中。
解决这类问题通常需要使用排列组合的知识和技巧。
下面我们将介绍一些有效的解法,希望可以帮助您更好地解决这类问题。
一、隔板法隔板法是经典的排列组合问题解法之一,它在解决分组分配问题中非常实用。
这种方法的核心思想是在待分配的物品之间插入隔板,将物品分成若干组。
具体步骤如下:1. 确定分组数目:首先需要确定待分配的物品要分成几组,这取决于具体问题的要求。
2. 插入隔板:接下来,在待分配的物品之间插入隔板,每个隔板代表一个组的结束。
设共有n个物品和m-1个组隔板,那么总共有n+m-1个位置可以插入隔板。
其中一个特殊的情况是可以将物品和组隔板看作一共有n+m个位置中选择n个位置插入物品,这进一步转化成排列组合问题。
3. 解决问题:确定好每个物品的位置,将其分配到不同的组中即可得到分组分配问题的解。
二、多重集的分组分配多重集是集合的一个扩展,它包含了元素的重复出现次数。
在分组分配问题中,有时候待分配的物品会包含相同的元素,这时候就需要使用多重集的知识和技巧来解决问题。
多重集的分组分配通常需要使用生成函数、递推关系式等工具来求解。
具体步骤如下:1. 确定多重集:首先需要将待分配的物品表示成一个多重集,其中包含了元素的类型和重复出现次数。
通常可以使用集合的形式来表示多重集,例如{a, a, b, c, c, c}表示了元素a出现2次,b出现1次,c出现3次。
2. 利用生成函数求解:多重集的分组分配问题通常可以转化成生成函数的形式来求解,其中生成函数是一个形式化的表达式,它包含了待分配的物品的信息。
利用生成函数的性质和技巧,可以快速得到分组分配问题的解。
3. 使用递推关系式求解:对于一些复杂的多重集分组分配问题,可以使用递推关系式来求解。
排列组合问题之分组分配问题(两个五个方面)(1)
排列组合问题之分组分配问题(一)(五个方面)一、非均匀分组(分步组合法)“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。
例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法? ①分成3组,分别为1人、2人、4人;②选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。
解:①先选出1人,有17C 种,再由剩下的6人选出2人,有26C 种,最后由剩下的4人为一组,有44C 种。
由分步计数原理得分组方法共有124764105C C C =(种)。
②可选分同步。
先从7人中选出2人,有27C 种,再由剩下的5人中选出3人,有35C 种,分组方法共有2375210C C =(种)。
也可先选后分。
先选出5人,再分为两组,由分步计数原理得分组方法共有523753210C C C =(种)。
二、均匀分组(去除重复法)“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。
㈠全部均匀分组(去除重复法)例2、7人参加义务劳动,选出6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法?解:可选分同步。
先选3人为一组,有37C 种;再选3人为另一组,有34C 种。
又有2组都是3人,每22A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有33742270C C A =(种)。
也可先选后分。
不同的分法共有3366372270C C C A ⋅=(种)。
㈡部分均匀分组(去除重复法)例3、10个不同零件分成4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法?解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有210C 、28C 、26C 、44C 种,又有3堆都是2个元素,每33A 种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有222410864333150C C C C A ⋅=(种)。
【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是均匀的,都有mm A 种顺序不同的分法只能算一种分法。
】三、编号分组㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法)例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法?解:分组方法共有232752420C C A =(种)。
排列组合中的分组分配问题完整
五非均分组分配对象确定问题
例6 六本不同的书按1∶2∶3分给甲、乙、丙三个人 有多少种不同的分法?
C61C52C33
非均分组有分配对象要把组数当作元素个数 再作排列。
五非均分组分配对象不固定问题
例7 六本不同的书分给3人,1人1本,1人2本,1人3本 有多少种分法
C
2 10
C
2 8
C
2 6
C
4 4
A
3 3
C
2 10
C
2 8
C
2 6
C
4 4
3 有六本不同的书分给甲、乙、丙三名同学,按下条 件,各有多少种不同的分法?
(1)每人各得两本; (2)甲得一本,乙得两本,丙得三本; (3)一人一本,一人两本,一人三本; (4)甲得四本,乙得一本,丙得一本; (5)一人四本,另两人各一本·
排列组合中的分组分配问题
ab
cd
ac
bd
ad
bc
bc
ad
bd
ac
cd
ab
一、 提出分组与分配问题,澄清模糊概念 n 个不同元素按照某些条件分配给 k 个不同得对象,称为
分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;将 n 个不同 元素按照某些条件分成 k 组,称为分组问题.分组问题有不平 均分组、平均分组、和部分平均分组三种情况。分组问题和 分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是 不区分的;而后者即使 2 组元素个数相同,但因对象不同, 仍然是可区分的.对于后者必须先分组后排列。
C61C52C33 A33
练习1
1:12本不同的书平均分成四组有多少 种不同分法?
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题是一类常见的组合优化问题,其目标是将一组对象分配到不同的组中,并满足一定的条件或限制。
在实际应用中,这类问题常常涉及到资源分配、任务调度、人员安排等方面。
1. 贪心算法:贪心算法是一种简单而常用的解法,它根据问题的特点每次选择当前最优的解决方案,并逐步构建最终的解。
在分组分配问题中,贪心算法可以从初始状态开始,每次选择满足一定条件的对象,并将其分配到符合要求的组中,直到所有对象都被分配完毕或达到某种终止条件。
2. 动态规划:动态规划是一种使用备忘录或状态转移方程的方法,通过将原问题分解为若干个子问题,并记录子问题的解,最终通过子问题的解构造出原问题的解。
在分组分配问题中,可以使用动态规划求解最优解。
具体方法是定义一个状态转移方程来描述每个子问题的最优解,然后采用自底向上的方式逐步计算出最终解。
3. 回溯算法:回溯算法是一种逐步试探的算法,通过不断尝试所有可能的解,并及时剪枝来找到最优解。
在分组分配问题中,回溯算法可以通过递归的方式遍历所有可能的分组分配方案,并通过剪枝操作来减少搜索空间。
具体方法是定义一个递归函数,在每一步选择一个对象并加入到某个组中,直到所有对象被分配完成或达到某个终止条件。
4. 蚁群算法:蚁群算法是一种模拟蚂蚁觅食行为的启发式算法,通过模拟蚂蚁找到食物的行为,来寻找问题的最优解。
在分组分配问题中,蚁群算法可以通过定义蚂蚁的移动规则、信息素的更新规则等,来模拟蚂蚁在不同组中选择对象的过程,并通过信息素的增强来引导蚂蚁选择更优的解。
排列组合分组分配问题公式
排列组合分组分配问题公式排列组合分组分配问题,这可是数学里挺有意思的一块呢!咱先来说说排列。
比如说,从 5 个不同的水果里选 3 个排成一排,有多少种排法?这就是排列问题。
排列的公式是 A(n, m) = n! / (n - m)! 这里的“!”表示阶乘,比如 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 。
再讲讲组合。
还是从 5 个水果里选 3 个,不考虑顺序,这就是组合问题。
组合的公式是 C(n, m) = n! / [m!(n - m)!] 。
那分组分配问题又是什么呢?给您举个例子,有 6 本不同的书,分成 3 组,每组 2 本,这就是分组问题。
如果再把这 3 组书分别分给 3 个人,这就是分配问题啦。
我记得有一次,学校组织活动,要从班里选几个同学去参加不同的项目。
这可就用到了排列组合分组分配的知识。
当时老师说要从 20 个同学里选 5 个参加绘画比赛,选 8 个参加歌唱比赛,剩下的 7 个参加朗诵比赛。
这可把我难住了,我就在心里默默算着。
先算选 5 个参加绘画比赛,用组合公式 C(20, 5) 得出结果,再算选 8 个参加歌唱比赛的组合数 C(15, 8) ,最后选 7 个参加朗诵比赛的组合数 C(7, 7) 。
然后把这三个结果乘起来,就是总的分组方案数啦。
分组问题里还有平均分组的情况,要注意除以重复的组数的阶乘。
比如说把 8 个人平均分成 4 组,那就要先算出总的分组数 C(8, 2)×C(6,2)×C(4, 2)×C(2, 2) ,然后再除以 A(4, 4) ,这样才能得到不重复的分组方案数。
分配问题也有不同的情况,比如相同元素的分配,可以用隔板法。
比如说把 10 个相同的苹果分给 3 个小朋友,每人至少一个,那就在 9 个空隙里插 2 个隔板,方案数就是 C(9, 2) 。
总之,排列组合分组分配问题,看起来挺复杂,但是只要咱把公式弄明白,多做几道题,其实也不难。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合中的分组分配问题是一个常见的数学问题,在实际生活中也有很多应用。
这类问题通常涉及将一定数量的对象分配到一定数量的组中,而且每组对象的数量有限制。
解决这类问题需要运用排列组合的知识,有时也需要借助图论等数学工具。
下面将介绍一些有效的解法。
一、基本概念在讨论排列组合中的分组分配问题之前,先来了解一下相关的基本概念。
在排列组合中,排列是指不同元素按照一定规则排成的一列,而组合是指从给定的元素中取出一定数量的元素组成的一个集合。
分组分配问题则是指将一定数量的对象分配到一定数量的组中的问题。
在分组分配问题中,通常会遇到一些特殊的情况,比如分组中的对象需要满足一定的条件,或者每个对象只能分配到某个特定的组中。
这些特殊情况需要根据具体问题进行分析,选择合适的解法。
二、贪心算法贪心算法是解决分组分配问题的一种常用方法。
贪心算法的基本思想是每一步都选择当前最优的解,从而希望最终得到全局最优的解。
在分组分配问题中,贪心算法通常可以通过排序来实现。
以将一定数量的对象分配到一定数量的组中,每组对象数量固定为例,贪心算法的解法如下:1. 将所有对象按照一定的规则排序,比如按照对象的重要性、价值等;2. 依次将对象分配到各个组中,每次都选择当前剩余空间最大的组,并将对象放入其中;贪心算法的优点是简单易实现,但并不是对所有分组分配问题都有效。
有些情况下,贪心算法得到的解并不一定是最优解,因此在使用贪心算法时需要谨慎选择排序规则和验证算法的有效性。
三、动态规划动态规划是解决分组分配问题的另一种常用方法。
动态规划的基本思想是将原问题分解成若干个子问题,然后依次求解这些子问题,最终得到原问题的解。
1. 定义状态dp[i][j]表示将前i个对象分配到前j个组中的方案数;2. 根据分组条件,构造状态转移方程dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + dp[i-1][j]*j;动态规划的优点是能够得到全局最优解,但需要分析问题的子结构并构造合适的状态转移方程,整个过程相对复杂。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法1. 引言1.1 什么是排列组合中的分组分配问题在排列组合中的分组分配问题中,我们面临着将一组元素分为多个子集的问题。
在这个问题中,我们通常需要满足一定的条件,比如每个子集的元素个数必须相等,或者每个子集的元素之和必须满足某个条件。
这种问题在实际生活中有很多应用,比如排班问题、分组比赛问题等。
具体来说,我们可以将排列组合中的分组分配问题看作将n个元素分为m个子集的问题。
每个子集中的元素个数可以不同,也可以相同。
我们需要找到一种方法,使得每个子集满足特定的条件,同时保证所有子集之间没有重复元素。
在解决这类问题时,我们通常需要考虑不同算法的效率和准确性。
通过选择合适的算法,我们可以更快地找到问题的解决方案,提高问题的求解效率。
对于排列组合中的分组分配问题,需要有效的解法来解决复杂的组合问题,提升计算效率。
【200字】1.2 为什么需要有效解法排列组合中的分组分配问题是一个常见的数学问题,通常涉及到如何将一组元素分成若干组,使得每个元素恰好属于一组,并且每个组的元素数量符合特定的条件。
这类问题在实际生活中也有着广泛的应用,比如在分配任务、资源、奖励等方面。
为了解决这类问题,需要找到一种有效的解法。
有效解法可以帮助我们节省时间和精力。
排列组合中的分组分配问题往往有着庞大的搜索空间,如果没有一个高效的解法,我们可能需要耗费大量的时间和资源来找到最优解。
而通过有效的解法,我们可以在较短的时间内找到满足要求的分组方案,提高工作效率。
有效解法可以帮助我们减少错误和避免漏解。
在解决排列组合中的分组分配问题时,如果没有一个清晰的解题思路和方法,容易导致错误的分组方案或者遗漏可能的解决方案。
而使用有效的解法,可以系统地进行搜索和分析,减少出错的可能性,提高解题的准确性和完整性。
找到排列组合中的分组分配问题的有效解法是非常重要的。
有效解法不仅可以节省时间和精力,提高工作效率,还可以减少错误和遗漏,保障解题的准确性和完整性。
2018国家公务员考试行测备考技巧:利用“分类分步”思想解决行测排列组合问题
2018国家公务员考试行测备考技巧:利用“分类分步”思想解决行测排列组合问题分类分步思想,是分类讨论思想与分步讨论思想的总称,其不仅仅是行测考试当中需要重点掌握的思想之一,也是我们日常生活中的一种常用思想。
分类讨论思想具体指,在集合A上讨论某一数学问题时,可以根据某个标准P,把A划分为互斥子类的并集,并将所讨论的问题转换为在的并集上讨论的一种思想。
即为了解题将问题划分为几种情况,使条件具体化,使难点分散;对每种情况分别讨论,各个击破;最后归纳概括,使整个问题获解。
比如说,当大家想要成为公务员的时候就会考虑有哪几种方法可以实现我们的目标,可以通过考录的形式,也可以通过选任、聘任、调任、军转安置等形式,这就是对解决问题的方法进行了分类。
而有时在讨论某一数学问题B时,可以根据内部规律P,把B划分为总共n个步骤,只有逐一并全部完成时所讨论的问题B才能完成。
这种将对问题B的讨论转化为对的讨论的思想即为分步讨论思想。
即把解题的过程分化成有序的几个步骤,第一步实现问题的部分中间状态,顺次实现所有的中间状态,从而获得问题的最终解决。
例如,当我们最终选择了通过考录的形式成为公务员时,接下来就要考虑第一步应该参加笔试,第二步应该参加面试,第三步应该参加体检……,最终就能够达成我们成为公务员的目标。
分类分步思想对于行测考试来讲更是一种极为重要的解题思想,无论是言语问题、逻辑问题还是资料分析问题在分类分步思想的指导下都可以迎刃而解,它几乎可以说是贯穿整个行测考试的一种重要思想。
特别是在数学运算中,用分类分步的思想来解决让众多考生“望而生畏”的排列组合等问题,可以说是又“快”又“准”!在求方法数的问题中,即当题目的问法出现“有多少种不同的选择方案”、“有多少种不同的分配方式”、“有多少种不同的组合情况”等字眼时,通常需要采取分类分步的思想来解决问题,此时需要注意的是分类思想用加法计数原理,分步思想用乘法计数原理。
例1:有两个三口之家一起出行去旅游,他们被安排坐在两排相对的座位上,其中一排有3个座位,另一排有4个座位。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合是数学中一个重要的概念,它涉及到的问题领域非常广泛,其中之一就是分组分配问题。
分组分配问题是指将一定数量的元素分配到若干个组中,并且每个组的元素数量可能不同。
在实际应用中,分组分配问题有着广泛的应用,比如分配任务、分配资源等。
在这篇文章中,我们将介绍一些有效的解决分组分配问题的方法。
让我们来定义一下分组分配问题的数学模型。
假设有n个元素和m个组,每个元素只能分配到一个组中,并且每个组的元素数量可能不同。
我们的目标是找到一种分配方案,使得每个元素都被分配到一个组中,且每个组的元素数量满足一定的条件。
在实际问题中,要解决分组分配问题,需要考虑以下几个因素:1. 元素的数量和组的数量:分组分配问题的规模取决于元素的数量和组的数量。
如果元素和组的数量都很大,那么问题的难度也会增加。
2. 分配条件:每个组的元素数量可能受到一些限制条件的约束,比如每个组的元素数量之和必须等于总的元素数量。
解决分组分配问题时,需要考虑这些条件,并找到满足条件的分配方案。
3. 目标函数:在分组分配问题中,我们通常会有一些额外的参考标准,比如使得每个组的元素数量尽可能均匀,或者使得某个组的元素数量最大等。
这些参考标准可以通过定义一个目标函数来实现,然后再根据目标函数来选择最优的分配方案。
在解决分组分配问题时,可以采用不同的方法,其中一些常用的方法包括:1. 暴力枚举法:暴力枚举法是一种常用的解决分组分配问题的方法。
它的基本思想是对所有可能的分配方案进行穷举,然后根据目标函数来选择最优的分配方案。
虽然暴力枚举法可以找到最优的分配方案,但是当元素和组的数量较大时,算法的时间复杂度会呈指数级增长,效率较低。
2. 贪心算法:贪心算法是一种常用的启发式算法,它的基本思想是每次选择当前最优的分配方案,并在后续的选择中继续按照最优的原则进行分配。
贪心算法可以在较短的时间内找到较好的解,但是不能保证一定能找到最优的解。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合是概率与统计中的基础知识点,其中包括排列、组合等概念。
在实际生活中,我们经常会遇到需要对一个集合内的元素进行分组和分配的问题,这些问题又被称为分组分配问题。
例如,在一个班级中,我们需要将学生分成若干组,或者在一个公司中,我们需要将员工分配到不同的部门,这些都属于分组分配问题,而排列组合则提供了有效的解决方法。
一、排列组合的基本概念1. 排列排列用于描述一组元素的各种排列方式。
例如,由 A、B、C 三个元素组成的集合,其所有排列包括 ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA 共 6 种。
排列的数量为 n!,其中 n 为集合中元素的个数。
排列与顺序有关,即不同顺序的排列被视为不同的结果。
2. 组合二、分组分配问题的解决方法1. 确定组数解决分组分配问题的第一步是确定分成几组,或者分配到几个部门。
这个数目通常由具体问题所确定,如班级分组时可能要求分成 2、3 或 4 组等。
2. 确定元素第二步是确定需要分组或分配的元素,即确定学生、员工、球队等。
这个数目也由具体问题所确定。
接下来,我们需要确定分成的每一组的元素个数,或者每个部门中的员工个数。
这个分组方式的确定关系到具体问题的解决。
4. 应用排列组合最后,我们可以应用排列组合的知识来解决分组分配问题。
例如,在班级分组时,如果确定分成 2 组,每组各 10 人,则分组的总方法数为 45。
这个计算过程可以用排列组合的方法来解决:先从 20 个学生中选出 10 个,共 C(20, 10) 种方法,然后将这 10 个学生划分到两个组中,使用排列的方法可以得到 2(10!) 种方案。
因此,班级分组的总方案数为2(10!)C(20, 10) = 45。
在公司分配员工到部门时,如果要求每个部门中的员工数量相同,且每个部门至少要有一个员工,则可以使用组合数目和整数划分的知识来解决问题。
具体方法如下:设共有 n 个员工,要分成 k 个部门,每个部门包含 m 个员工。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合中的分组分配问题是一个常见的数学问题,也是现实生活中经常遇到的问题之一。
在这个问题中,我们需要将一组物品或者对象分成若干个部分,并且满足一定的条件。
分组分配问题在很多领域都有应用,比如在工程设计中,人力资源分配中,商品生产中等。
解决这类问题需要用到排列组合的知识,以及一些有效的解法。
本文将介绍一些排列组合中的分组分配问题的有效解法。
一、排列组合的基本概念在开始介绍分组分配问题的有效解法之前,我们需要先了解一些排列组合的基本概念。
排列和组合是数学中的两个基本概念,它们都是用来描述从一个集合中选取若干元素的方式。
1. 排列:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,称为一个排列。
在排列和组合中,元素的重复情况也是一个需要考虑的问题。
比如在排列中,元素的重复次序是不同的排列,而在组合中,只考虑元素的选择而不考虑顺序。
二、分组分配问题的有效解法1. 贪心算法贪心算法是一种解决分组分配问题的有效方法。
贪心算法的基本思想是每一步都选择局部最优解,最终将得到全局最优解。
在分组分配问题中,我们可以根据一定的标准进行分组,比如按照物品的重量、价格、大小等进行分组。
在每一步中,选择当前最优的分组方案,经过若干步之后得到整体最优解。
贪心算法的优势在于可以快速得到一个较好的解,但是也有一定的局限性,可能不能得到全局最优解。
在实际应用中,可以根据具体情况选用贪心算法。
2. 动态规划动态规划是解决分组分配问题的另一种有效方法。
动态规划是一种求解最优化问题的方法,它将问题分解成若干子问题进行求解,最终得到全局最优解。
3. 回溯算法回溯算法是解决分组分配问题的一种基本方法。
回溯算法的基本思想是逐步尝试每一种可能的分组方案,直到找到满足条件的分组方案为止。
在回溯算法中,需要考虑到可能的分支和剪枝,以及如何快速得到解。
在解决分组分配问题时,可以根据具体情况选择贪心算法、动态规划、回溯算法等不同的解法。
排列组合中的分组分配问题
120C82
C
6 6
A
3 3
二:均分有分配对象的问题
例2:6本不同的书按2;2;2平均分给甲、乙、丙三 个人,有多少种不同的分法?
方法:先分再排法。分成的组数看成元素的个数· 把均分的三组看成是三个元素在三个位置上作排列
(答):C62C42C22 A33
A33
C62C42C22 .
三:部分均分有分配对象的问题
有 C13 种插法.
故共有 C15g C32 C13 =30(种).
2.相同元素分配问题的建模思想
(1)隔板法:如果将放有小球的盒子紧挨着成一行放置,
便可看作排成一行的小球的空隙中插入了若干隔板,相
邻两块隔板形成一个“盒”.每一种插入隔板的方法对
应着小球放入盒子的一种方法,此法称之为隔板法.隔
D.1 456
【解析】选A.先给每个小朋友分三个苹果,剩余18个苹 果利用“隔板法”,18个苹果有17个空,插入三个“板”, 共有 C137 =680种方法,故有30个完全相同的苹果,分给4个 不同的小朋友,每个小朋友至少分得4个苹果,有680种 不同的分配方案.
2.有5本相同的数学书和3本相同的语文书,要将它们排
2)5本不同的书全部分给6个人,每人至多一本,有?
3)5本相同的书全部分给6个人,每人至多一本,有?
4)3本相同的书全部分给5个人,有?
答
:
1)56;2)A
5;3)C5;4)35。
6
6
说明4):3本相同的书分别送给
1人,2人,3人,
C1 +A2 +C3
5
5
5
35.
课堂小结:
小结:
一、平均分组问题
排列组合中的分配分组问题
排列组合中的分配分组问题排列、组合以其独特的研究对象和研究方法,在高中数学教学中占有特殊的地位,是高考必考内容之一,它既是学习概率的预备知识,又是进一步学习数理统计、组合数学等高等数学的基础,因此排列与组合问题的应用题是高考的常见题型。
本文就笔者自己解决排列组合问题中的分配分组问题的一些浅见拙知与大家分享,不值一飧,还望批评与指正。
一、基本定义:1、排列:从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个排列。
2、组合:从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素合成一组,叫做从n 个不同的元素中取出m 个元素的一个组合。
3、排列数与组合数公式:)1)......(1(A +--=m n n n mn!)1().........1(m m n n n C A C m n m n m n+--== 二、解题思路总析:从排列与组合的定义来看,这两个数学名词的相同之处在于“选”—从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素;不同之处在于:排列有“序”——取出的m 各元素之间有顺序,组合无“序”——取出的m 各元素之间无顺序。
所以根据题目的意思分析元素之间是否有序就成了解决问题是用排列数公式还是用组合数公式的关键。
另外,在分配分组问题中,还存在分成的各组元素个数相等或不相等的问题,各组元素个数相等的分配分组称为“均匀”,各组元素个数全不相等的分配分组称为“不均匀”。
综合以上两点,笔者把排列组合中的分配分组问题统分为四类:1、均匀有序:各组元素个数相等,各组之间有顺序;2、均匀无序:各组元素个数相等,各组之间没有顺序;3、不均匀无序:各组元素个数全不相等,各组之间没有顺序;4、不均匀有序:各组元素个数全不相等,各组之间有顺序。
其中均匀有序又称“双肯定”分法,不均匀无序又称“双否定”,均匀无序和不均匀有序称为“单肯定”下面就以具体例题来说明上面四类问题的一般解法:例1:有6本不同的书,(1)甲、乙、丙3人每人2本,有多少种不同的分法?(2)分成3堆,每堆2本,有多少种不同的分法?(3)分成3堆,一堆1本,一堆2本,一堆3本,有多少种不同的分法?(4)分给甲、乙、丙3人,一人1本,一人2本,一人3本,有多少种不同的分法?解析:对于问题(1),首先从6本不同的书中选出2本来给甲,选出的2本书之间无顺序,为26C ;其次,从剩下的4本书中选出2本来给乙,为24C ;最后剩下的2本给丙,为22C ;整个解题过程应用的是分步计数原理,所以最终的分法数为90C *C *C N 2224261==;对于问题(2),与问题(1)的相同在于都是均匀分组,差别仅仅在于,一个是分给3人,一个是分成3堆,即就是分成的3组之间一个是有顺序的,一个是没有顺序的,所以问题(2)的解决可以在问题(1)解决的基础上对3组进行“消序”,即15A C *C *C N 332224262==; 对于问题(3),解决方法与问题(1)一样,用分步计数原理,先从6本不同的书中选出1本来,再从剩下的5本书中选出2本来,最后剩下的3本作为一堆,最终的分法数为60C *C *C N 3325163==;对于问题(4),分析题目,可见问题(4)与问题(3)的相同在于都是不均匀分组,差别在于问题(3)是分成3堆,即分成的3组无序,问题(4)是分给3人,即分成的3组有序,所以问题(4)的解决可以在问题(3)解决的基础上对3组进行“排序”,即603A *C *C *C N 333325164==。
排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合中的分组分配问题的有效解法排列组合是数学中一个重要的概念,它涉及到对象的排列和组合方法。
在实际生活中,排列组合可以帮助我们解决很多实际问题,尤其是在分组分配问题上。
分组分配问题是指将一些对象按照一定的规则分配到不同的组中,这个问题在实际生活中常常出现,比如分班分组、分工分配等。
在这篇文章中,我们将探讨排列组合中的分组分配问题,并提出有效的解法。
我们需要了解一下排列组合中的基本概念。
排列指的是从一组对象中按照一定的顺序选出一部分对象的方法,而组合指的是从一组对象中选出一部分对象并将其无序排列的方法。
在分组分配问题中,我们通常需要考虑的是对象的分组和分配顺序。
在实际生活中,有时我们需要将一组对象分成若干个组,并且每个组中的对象数量可能是不同的,这就涉及到了排列组合中的分组分配问题。
我们需要将一些学生分成若干个班级,每个班级的人数可能是不同的;又如,我们需要将一些任务分配给若干个团队,每个团队的任务量可能是不同的。
如何有效地解决这些问题呢?下面我们将介绍一些常见的有效解法。
1. 贪心算法贪心算法是一种简单而高效的算法,它通常适用于求解最优化问题。
在分组分配问题中,我们可以通过贪心算法来求解最优的分组方案。
具体来说,我们可以按照一定的规则来选择对象并将其分配到不同的组中,直到所有对象都被分配完为止。
对于任务分配的问题,我们可以按照任务的难易程度或者工作量来排序,然后依次将任务分配给团队,直到所有任务都被分配完为止。
贪心算法的好处是简单易实现,但它并不能保证得到全局最优解,因此需要根据具体情况来选择是否使用贪心算法。
2. 动态规划动态规划是一种常见的求解最优化问题的方法,它适用于分组分配问题中复杂的情况。
动态规划的基本思想是将原问题分解为若干个子问题,然后分别求解这些子问题的最优解,最后将这些子问题的最优解组合起来得到原问题的最优解。
在分组分配问题中,我们可以通过动态规划来求解最优的分组方案。
具体来说,我们可以定义一个状态转移方程,根据这个状态转移方程来对每个子问题进行求解,最终得到整个问题的最优解。
排列组合中的分组分配问题例解
排列组合中的分组分配问题例解在排列、组合的学习中分组分配问题经常遇到,本文谈一谈几种常见问题。
实例:6本不同的书,按照以下要求处理,各有几种分法(1) 分成三堆,一堆一本,一堆两本,一堆三本; (2) 平均分成三堆;(3) 分成三堆,一堆四本,另两堆各一本; (4) 分成四堆,两堆各一本,另两堆各两本;(5) 分给甲、乙、丙三个人 ,甲得一本,乙得两本,丙得三本;(6) 分给甲、乙、丙三个人 ,一人得一本,一人得两本,一人得三本; (7) 平均分给甲、乙、丙三个人;(8) 分给甲、乙、丙三个人 ,甲得四本,乙、丙各得一本; (9) 分给甲、乙、丙三个人 ,一人得四本,另两人各得一本; (10) 分给甲、乙、丙、丁四个人 ,甲、乙各得一本,丙、丁各得两本; (11) 分给甲、乙、丙、丁四个人 ,两人各得一本,另两人各得两本;分析:在排列、组合中分组分配问题一般按照“先分组再分配”的原则,但不排除其他途径。
在分组时要区分是均分还是非均分或部分均分,在分配时要区分是定向分配还是非定向分配。
(1)非均匀分组,分步产生每一组不会造成重复:123653C C C(2) 均匀分组,分步产生每一组会造成重复,应消去步骤造成的重复计数:22264233C C C A(3)部分均匀分组,应消去均匀分组时步骤上造成的重复计数:41162122C C C A(4)同(3):112265422222C C C C A A(5)非均匀定向分配,等同于非均匀分组:123653C C C 亦可理解为甲、乙、丙依次选择。
(6)非均匀不定向分配,分组后再分配:12336533C C C A (7)均匀分配,分组后再分配:2223642333C C C A A 亦可理解为甲、乙、丙依次选择:222642C C C(8)部分非均匀定向分配,均匀部分要分配:4112621222C C C A A 亦可理解为甲、乙、丙依次选择:411621 C C C(9)部分非均匀不定向分配,分组后再分配:4113 621232C C CA A(10)同(8)::1122226542222222C C C CA AA A亦可理解为甲、乙、丙依次选择:11226542 C C C C(11)同(9)11224 654222422C C C CA A A小结:(1)分组时应注意消去均匀部分的重复计数。
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排列组合中的分组分配问题
华图教育 陈雪薇
排列组合问题是同学们在学习中的难点,在授课的过程中,明显可以感觉到学生对于什么是排列什么是组合接受度尚可,但是到了分组分配的问题则是一头雾水。
分组分配的确是排列组合教学中的一个重点和难点。
那么今天我们就排列组合分组分配这类题目进行探讨。
某些排列组合问题看似非分配问题,实际上可运用分配问题的方法来解决。
下面就排列组合中的分组分配问题,谈谈自己的看法。
一、 提出分组与分配问题,澄清模糊概念
m 个不同元素按照某些条件分配给n 个不同得对象,称为分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;那么将m 个不同元素按照某些条件分成n 组,则称为分组问题。
分组问题有平均分组、和不平均分组2种情况。
现在,大家应该可以看出:分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的;而后者即使2组元素个数相同,但因对象不同,仍然是可区分的。
对于分配问题必须先分组后排列。
那么接下来我会对基本的分组问题以及基本的分配问题,以题为根本,来做个区分: 二、基本的分组问题
例:六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?
(1)每组两本.
(2)一组一本,一组二本,一组三本. (3)一组四本,另外两组各一本.
分析:
首先看(1)问法的解答:
分组与顺序无关,是组合问题。
分组数是624222C C C =90(种) ,但是90中有重复,具体来看,
这90种分组实际上重复了6次。
为了方便大家看,我把六本不同的书写上1、2、3、4、5、6六个号码,大家观察以下两种分法:(1,2)(3,4)(5,6)与(3,4)(1,2)(5,6),由于书是均匀分组的,三组的本数一样,又与顺序无关,所以这两种分法是同一种分法。
以上的分组方法实际上加入了组的顺序,因此还应取消分组的顺序,即除以组数的全排列数33A ,所以分
法是222
64
233
C C C A =15(种)。
继续来看(2)的解答:先分组,方法是615233
C C C ,那么还要不要除以33A ?
我们发现,由于每组的书的本数是不一样的,因此不会出现相同的分法,即共有
615233
C C C =60(种) 分法。
最后来看(3)的解答:分组方法是642111
C C C =30(种) ,
那么其中有没有重复的分法呢?我们发现,其中两组的书的本数都是一本,因此这两组有了顺序,而与四本书的那一组,由于
书的本数不一样,不可能重复。
所以实际分法是411
6212
2
C C C A =15(种)。
通过以上三个小题的分析,我们可以得出分组问题的一般方法。
结论: 一般地,n 个不同的元素分成p 组,各组内元素数目分别为m 1,m 2,…,m p ,
其中k 组内元素数目相等,那么分组方法数是
3
211
12
p
p
m
m m m n
n m n m m m k
k
C C
C
C A ---⋯。
三、基本的分配的问题 (一)定向分配问题
例:六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法? (1) 甲两本、乙两本、丙两本. (2) 甲一本、乙两本、丙三本. (3) 甲四本、乙一本、丙一本.
分析:由于分配给三人,每人分几本是一定的,属分配问题中的定向分配问题,由分布
计数原理不难解出:分别有222642C C C =90(种),615233
C C C =60(种), 411621C C C =30(种)。
定向
问题还是比较好理解的,那么不定向呢?不去规定分给具体的谁该怎么办?接下来看。
(二)不定向分配问题
例:六本不同的书,分给甲、乙、丙三人,在下列条件下各有多少种不同的分配方法? (1) 每人两本.
(2) 一人一本、一人两本、一人三本. (3) 一人四本、一人一本、一人一本.
分析:此组题属于分配中的不定向分配问题,是该类题中比较困难的问题。
由于分配给三人,同一本书给不同的人是不同的分法,所以是排列问题。
实际上可看作“分为三组,再将这三组分给甲、乙、丙三人”,因此只要将分组方法数再乘以33A ,即
(1)222
6423
3
C C C A 33A =90(种)
(2) 615233
C C C 33A =360(种)
(3) 411
62122
C C C A 33
A =90(种)。
结论: 一般地,如果把不同的元素分配给几个不同对象,并且每个不同对象可接受的元素个数没有限制,那么实际上是先分组后排列的问题,即分组方案数乘以不同对象数的全排列数。
四、考试中分配问题的变形问题
例1: 有四个不同的小球,现在放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,恰有一个空盒的放法有多少种?
分析:恰有一个空盒,则另外三个盒子中小球数分别为1,1,2。
实际上可转化为先将
四个不同的小球分为三组,两组各1个,另一组2个,分组方法有112
43
222
C C C A (种),然后将这
三组(即三个不同元素)分配给四个小盒(不同对象)中的3个的排列问题,即共有
112
4322
2
C C C A 34A =144(种)。
例2: 甲、乙、丙三项任务,甲需2人承担,乙、丙各需1人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选法有多少种?
分析:先考虑分组,即10人中选4人分为三组,其中两组各一人,另一组二人,共
有112
10982
2C C C A (种)分法。
再考虑排列,甲任务需2人承担,因此2人的那个组只能承担甲任务,而一个人的两组既可承担乙任务又可承担丙任务,所以共有1
1
2
109822
C C C A 22
A =2520(种)
不同的选法。
不知道大家认真看完以上两个模块之后,有没有改观对于排列组合的认知,掌握上述两个结论,就能顺利解决任何分配问题。
而且,学会了分配问题,还能将一些其他的排列组合问题转化为分配问题来解决。
总之,世上无难事,只要大家有一颗善于总结的心,那么一定会在考试中收货满意的成绩。