有重复元素的排列问题

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重复元素的排列组合问题

重复元素的排列组合问题

重复元素的排列组合问题简介在排列组合问题中,有时会涉及到重复的元素。

这篇文档将介绍如何解决重复元素的排列组合问题。

问题描述重复元素的排列组合问题指的是在一个集合中存在多个相同的元素,在进行排列组合时需要考虑这些重复元素的情况。

简单来说,就是要找出所有可能的排列组合,而不考虑元素的顺序。

解决方法解决重复元素的排列组合问题有几种常用的方法:1. 使用集合可以使用集合来存储元素,从而去除重复的元素。

然后,对于每个集合中的元素,分别计算其排列组合。

最后将所有的排列组合合并起来,得到最终的结果。

2. 使用递归可以使用递归的方式来解决重复元素的排列组合问题。

首先选择一个元素,然后对剩余的元素进行递归计算其排列组合。

最后将选择的元素插入到每个递归计算的结果中,得到最终的排列组合。

示例下面通过一个示例来说明如何解决重复元素的排列组合问题:假设有一组数字 {1, 2, 2},要求找出所有可能的排列组合。

使用集合首先去除重复的元素,得到集合 {1, 2}。

然后计算集合 {1, 2}的排列组合,得到结果 {1, 2} 和 {2, 1}。

接下来考虑重复的元素2,将其插入到排列组合的每个位置中,得到结果 {1, 2, 2}、{2, 1, 2} 和 {2, 2, 1}。

最终得到所有可能的排列组合为 {1, 2}、{2, 1}、{1, 2, 2}、{2, 1, 2} 和 {2, 2, 1}。

使用递归首先选择元素 1,然后递归计算剩余元素 {2, 2} 的排列组合。

得到结果 {2, 2} 和 {2, 2}。

然后将选择的元素 1 插入到递归计算的结果中,得到结果 {1, 2, 2} 和 {1, 2, 2}。

最后将元素 2 插入到递归计算的结果中,分别得到结果 {2, 1, 2} 和 {2, 2, 1}。

最终得到所有可能的排列组合为 {1, 2, 2}、{1, 2, 2}、{2, 1, 2} 和 {2, 2, 1}。

结论重复元素的排列组合问题可以通过使用集合或者递归的方法来解决。

排列组合问题的求解技巧

排列组合问题的求解技巧

排列组合问题的求解技巧在数学中,排列组合是一个重要的概念,广泛应用于各个领域。

无论是在数学竞赛中还是实际生活中,我们都会遇到各种各样的排列组合问题。

本文将介绍一些求解排列组合问题的技巧,帮助读者更好地应对这类问题。

一、排列问题的求解技巧排列是指从一组元素中选取若干个元素按照一定的顺序排列的方式。

在解决排列问题时,我们需要考虑以下几个方面的技巧:1. 确定元素的个数:首先要明确待排列的元素个数,这有助于我们确定问题的规模和难度。

2. 确定元素的范围:排列问题通常涉及到一组元素,我们需要明确这组元素的范围,以便进行后续的计算。

3. 考虑重复元素:有时候,待排列的元素中可能存在重复的元素。

在计算排列的个数时,我们需要考虑这些重复元素,避免重复计算。

4. 使用排列公式:排列问题可以通过排列公式来求解。

当元素个数确定,且不存在重复元素时,排列的个数可以通过公式P(n, m) = n! / (n-m)!来计算,其中n表示元素的总个数,m表示待排列的元素个数。

5. 考虑特殊情况:有时候,我们需要考虑一些特殊情况,比如某些元素必须排在一起或者不能排在一起等。

在解决这类问题时,我们需要根据具体情况进行分析,采取相应的策略。

二、组合问题的求解技巧组合是指从一组元素中选取若干个元素,不考虑元素的顺序。

在解决组合问题时,我们需要考虑以下几个方面的技巧:1. 确定元素的个数:同样,我们需要明确待组合的元素个数,这有助于我们确定问题的规模和难度。

2. 确定元素的范围:组合问题通常涉及到一组元素,我们需要明确这组元素的范围,以便进行后续的计算。

3. 考虑重复元素:与排列问题类似,组合问题中也可能存在重复的元素。

在计算组合的个数时,我们需要考虑这些重复元素,避免重复计算。

4. 使用组合公式:组合问题可以通过组合公式来求解。

当元素个数确定,且不存在重复元素时,组合的个数可以通过公式C(n, m) = n! / (m! * (n-m)!)来计算,其中n表示元素的总个数,m表示待组合的元素个数。

排列组合学生版

排列组合学生版

排列组合一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数1.(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法?2. 把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?3.8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有( )A 、38B 、83C 、38AD 、38C3.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为4.某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法二.相邻问题捆绑法: 题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 1.,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有2.3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是( )A. 360B. 188C. 216D. 963. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.4.某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为5.4名男生和3名女生共坐一排,男生必须排在一起的坐法有多少种?6..四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中,若使每个盒子不空,则不同的放法有 种7.某市植物园要在30天内接待20所学校的学生参观,但每天只能安排一所学校,其中有一所学校人数较多,要安排连续参观2天,其余只参观一天,则植物园30天内不同的安排方法有( )8.7名身高互不相等的学生,分别按下列要求排列,各有多少种不同的排法?(1)7人站成一排,要求较高的3个学生站在一起;(2)7人站成一排,要求最高的站在中间,并向左、右两边看,身高逐个递减;(3)任取6名学生,排成二排三列,使每一列的前排学生比后排学生矮.9.4位学生与2位教师并坐合影留念,针对下列各种坐法,试问:各有多少种不同的坐法?(1)教师必须坐在中间;(2)教师不能坐在两端,但要坐在一起;(3)教师不能坐在两端,且不能相邻.三.不相邻问题插空策略1.一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?2.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为3.七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是4.书架上某层有6本书,新买3本插进去,要保持原有6本书的顺序,有种不同的插法(具体数字作答)5. 高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是6.某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。

CSP(NOIP)复习资料——数学知识

CSP(NOIP)复习资料——数学知识
1.乘法原理
设完成一件事有m个步骤,第一个步骤有 种方法,第二个步骤有 种方法,…,第m个步骤有 种方法。必须通过每一步骤,才算完成这件事,则完成这件事共有 种不同的方法。
例1:若一个男人有三顶帽子和两件背心,问他可以有多少种打扮?可以有 种打扮。
例2:从甲地到乙地有2条路,从乙地到丙地有3条路,从丙地到丁地也有2条路。问:从甲地经乙、丙两地到丁地,共有多少种不同的走法?
例2:5个男生3个女生排成一排,3个女生要排在一起,有多少种不同的排法?
解:因为女生要排在一起,所以可以将3个女生看成是一个人,与5个男生作全排列,有 种排法,其中女生内部也有 种排法,根据乘法原理,共有 种不同的排法。
结论2捆绑法:要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也可以作排列。
3&50 0 0 0 0 0Байду номын сангаас0 1
使用按位与运算可将一个数中的某些指定位清零如:
a: 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0
b: 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 (377)8
a &b 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0
A. (¬ A∧B)∨(C∧D∨A) B. ¬ (((A∧B)∨C)∧D)
C. A∧(B∨C∨D)∨D D. (A∧(D∨C))∧B
4. C++中的位运算
位运算就是指对数据进行二进制位的运算。位运算的操作数,只能是整型或字符型数据,不能为实型数据。
C++提供的位运算有:
名称
运算符

高中数学中的排列组合问题解析

高中数学中的排列组合问题解析

高中数学中的排列组合问题解析在高中数学中,排列组合是一个重要的概念和工具,用于解决各种实际问题和数学题目。

排列组合问题涉及到对一组元素进行选择、排列或组合的方式和方法。

在本文中,我们将对排列组合问题进行详细解析,包括排列、组合、二项式定理等内容。

一、排列排列是指从一组元素中选取一部分元素按照一定的顺序进行排列的方式。

排列问题可以分为有放回排列和无放回排列两种情况。

有放回排列是指从一组元素中选取若干个元素进行排列,选取的元素在排列过程中可以重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行排列,可以得到以下六种排列:12、21、13、31、23、32。

无放回排列是指从一组元素中选取若干个元素进行排列,选取的元素在排列过程中不可重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行排列,可以得到以下两种排列:12、21。

二、组合组合是指从一组元素中选取一部分元素按照任意的顺序进行组合的方式。

组合问题也可以分为有放回组合和无放回组合两种情况。

有放回组合是指从一组元素中选取若干个元素进行组合,选取的元素在组合过程中可以重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行组合,可以得到以下三种组合:11、12、22。

无放回组合是指从一组元素中选取若干个元素进行组合,选取的元素在组合过程中不可重复使用。

例如,从1、2、3三个元素中选取两个进行组合,可以得到以下三种组合:12、13、23。

三、二项式定理二项式定理是排列组合问题中的一个重要定理,它描述了两个数的幂次展开的规律。

二项式定理可以用于计算排列组合问题中的各种情况。

二项式定理的公式为:(a + b)^n = C(n, 0)a^n + C(n, 1)a^(n-1)b + C(n, 2)a^(n-2)b^2 + ... + C(n, n-1)ab^(n-1) + C(n, n)b^n其中,C(n, k)表示从n个元素中选取k个元素进行组合的方式数,也称为组合数。

排列与组合的应用举例(常见排列组合问题的解题方法)

排列与组合的应用举例(常见排列组合问题的解题方法)
A、210种 B、300种 C、464种 D、600种
解析:(2)按题意,个位数字只可能是0,1,2,3,4共5种情况,
分别有个 ,
个,合并总计300个,

个。
5.不相邻问题插空法: 对于某两个元素或者几个元素要条件的元素按要求 插入排好元素的空档之中即可 .
解析:方法一(排除法):逆向思考,至少各一台的反面就是分别只 取一种型号,不取另一种型号的电视机,故不同的取法共有
7.“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法: “至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:抽取两类混合
元素不能分步抽.
例7.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型 电视机各一台,则不同的取法共有 ( )
解析:把4名学生分成3组有 种方法,再把三组学生分配到3所学校
有种,则不同的保送方案共有

解决排列组合问题的一般过程如下: 1、认真审题弄清要做什么事。 2、怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同 时进行,确定分多少步及多少类。 3、确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数 是多少及取出多少个元素。 4、解决排列组合综合性问题,往往分类与分步交叉,因此必须掌握一 些常用的解题方法,根据题目的条件,我们就可以选取不同的方法来解 决问题.对于一些比较复杂的问题,我们可以将几种策略结合起来应用 把复杂的问题简单化,举一反三,触类旁通。
人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,不同的
选法共有

7.“至少”“至多”问题用间接排除法或分类法: “至少”“至多”问题用间接排除法或分类法:抽取两类混合
元素不能分步抽.
例7.从4台甲型和5台乙型电视机中任取3台,其中至少要甲型和乙型 电视机各一台,则不同的取法共有 ( )

高中数学排列组合典型题大全含答案

高中数学排列组合典型题大全含答案

排列组合典型题大全一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数【例1】(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)43(2)34(3)34【例2】把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?【解析】:完成此事共分6步,第一步;将第一名实习生分配到车间有7种不同方案,第二步:将第二名实习生分配到车间也有7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同方案.【例3】8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有()A 、38 B、83 C、38A D 、38C 【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种不同的结果。

所以选A1、4封信投到3个信箱当中,有多少种投法?2、4个人争夺3项冠军,要求冠军不能并列,每个人可以夺得多项冠军也可以空手而还,问最后有多少种情况?3、4个同学参加3项不同的比赛(1)每位同学必须参加一项比赛,有多少种不同的结果?(2)每项竞赛只许一名同学参加,有多少种不同的结果?4、5名学生报名参加4项比赛,每人限报1项,报名方法的种数有多少?又他们争夺这4项比赛的冠军,获得冠军的可能性有多少?5、甲乙丙分10瓶汽水的方法有多少种?6、(全国II 文)5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共(A)10种(B) 20种(C) 25种(D) 32种7、5位同学报名参加并负责两个课外活动小组,每个兴趣小组只能有一个人来负责,负责人可以兼职,则不同的负责方法有多少种?8、4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,不同的分法有多少种?思考:4名不同科目的实习教师被分配到3个班级,每班至少一个人的不同的分法有多少种?二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.【例1】,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有【解析】:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A种例2. 7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法. 解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。

高考的数学排列组合常见题型及解题策略

高考的数学排列组合常见题型及解题策略

排列组合常见题型及解题策略排列组合问题是高考的必考题,它联系实际生动有趣,但题型多样,思路灵活,不易掌握,实践证明,掌握题型和解题方法,识别模式,熟练运用,是解决排列组合应用题的有效途径;下面就谈一谈排列组合应用题的解题策略 .一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客” ,能重复的元素看作“店” ,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数【例 1】( 1)有 4 名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有 4 名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将 3封不同的信投入 4 个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)34(2)43( 3)43【例 2】把 6 名实习生分配到 7 个车间实习共有多少种不同方法?【解析】:完成此事共分6 步,第一步;将第一名实习生分配到车间有 7种不同方案,第二步:将第二名实习生分配到车间也有 7 种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有76种不同【例 3】 8名同学争夺 3 项冠军,获得冠军的可能性有()3 33 8A、83 B 、38 C 、A8 D 、C8 【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把 8 名学生看作 8家“店”,3 项冠军看作 3个“客”,他们都可能住进任意一家“店” ,每个“客”有 8 种可能,因此共有83种不同的结果。

所以选 A二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列. 高【例 1】A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果A,B必须相邻且B在A的右边,那么不同的排法种数有【解析】:把A,B 视为一人,且B固定在A的右边,则本题相当于 4 人的全排列,A44 24种【例 2】( 2009四川卷理) 3 位男生和 3位女生共 6 位同学站成一排,若男生甲不站两端, 3 位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是(A. 360B. 188C. 216D. 96【解析】间接法 6 位同学站成一排, 3位女生中有且只有两位女生相邻的排法有,C32A22A24A22=432 种高☆考♂资♀源?网☆其中男生甲站两端的有A12C32A22A23A 22=144,符合条件的排法故共有 288三.相离问题插空法:元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端 .【例 1】七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是【解析】:除甲乙外,其余 5 个排列数为A55种,再用甲乙去插 6 个空位有A62种,不同的排法种数是52A55A62 3600种【例 2】书架上某层有 6 本书,新买 3 本插进去,要保持原有 6 本书的顺序,有种不同的插法(具体数字作答)【解析】:A17A18A91=504【例 3】高三(一)班学要安排毕业晚会的 4 各音乐节目, 2 个舞蹈节目和 1 个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是【解析】:不同排法的种数为A55 A62=3600【例 4】某工程队有 6 项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。

用典型归类复习排列组合中的重复问题

用典型归类复习排列组合中的重复问题

用典型归类复习排列组合中的重复问题上传: 杨汉春更新时间:2012-5-24 20:19:04用典型归类复习排列组合中的重复问题江西省新余市第三中学杨汉春(邮编:338000)在高三数学总复习中,对排列组合的复习,教师觉得讲了很多,但学生在做题中仍是出现模糊现象,不能做到成竹在胸。

这主要是与排列组合相关的问题变化多端,题型涉及现实生活面广,题目的隐藏面较深。

使得学生对入手题目的思想方法难以把握,特别是对出现重复的问题,容易遗漏,防不胜防。

因此,教师在复习这一章节时,本人认为不应泛讲,要进行典型归类,给学生一个万变不离其踪的思维主线,这样对学生才会有省时高效的效果。

以下是本人对排列组合中重复问题专题复习的一点浅见。

一、运用数型结合的思想,借助图象,直观重复。

例一、太阳伞由八个区域组成,它由七种不同的颜色面料拼接而成的,若恰有相对一组用同一色的面料(如图中7号区域),则可以搭配成颜色排列顺序不同的伞面种数为多少?12345677①②③④⑤⑥解析:先选相对区域的面料有种,再选其余6个区域面料有种,故有种。

但如图所示的两种排列其实色彩顺序是一样的,原因是因为它是一个关于中心对称的旋转图形。

旋转180 °后图形与原来的图形重叠,故符合题意的搭配应有/2 =2520(种)。

例二、给四棱锥p—abcd的顶点染色,要求同一条棱上的两点不能同色,求以下各有多少种染色方法。

(1)现有4种不同的颜料;(2)现有5种不同颜料。

分析:解此题首先要明确以下三点:∙四个顶点是命名了的;∙点p与a、b、c、d不能同色,a、c可同色,b、d可同色,故至少需要用3种颜料;黄色b蓝色d红色a黄色b蓝色d红色cca③a、b、c、d四点用3种颜料染色,当a、c为同一色,且b、d染色确定时,先染点a后染点c,与先染点c后染点a,效果是一样的。

重复就在此出现。

如:解:(1)分类:一类选用4种颜料。

先给p点染色,有种方法;再用3种染料给a、b、c、d四点染色,有/2种方法。

排列组合问题解法总结

排列组合问题解法总结

排列组合问题的常见解法一.元素相同问题隔板策略例1.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排.相邻名额之间形成9个空隙.在9个空档中选6个位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给7个班级,每一种插板方法对应一种分法共有69C 种分法.注:这和投信问题是不同的,投信问题的关键是信不同,邮筒也不同,而这里的问题是邮筒不同,但信是相同的.即班级不同,但名额都是一样的. 练习题:个相同的球装5个盒中,每盒至少一个有多少装法 49C 2.100x y z w +++=求这个方程组的自然数解的组数 3103C 二.环排问题直排策略如果在圆周上m 个不同的位置编上不同的号码,那么从n 个不同的元素的中选取m 个不同的元素排在圆周上不同的位置,这种排列和直线排列是相同的;如果从n 个不同的元素的中选取m 个不同的元素排列在圆周上,位置没有编号,元素间的相对位置没有改变,不计顺逆方向,这种排列和直线排列是不同的,这就是环形排列的问题.一个m 个元素的环形排列,相当于一个有m 个顶点的多边形,沿相邻两个点的弧线剪断,再拉直就是形成一个直线排列,即一个m 个元素的环形排列对应着m 个直线排列,设从n 个元素中取出m 个元素组成的环形排列数为N 个,则对应的直线排列数为mN 个,又因为从n 个元素中取出m 个元素的排成一排的排列数为mnA 个,所以mn mN A=,所以m nA N m=.即从n 个元素中取出m 个元素组成的环形排列数为m nA N m =.n 个元素的环形排列数为!(1)!n n A n N n n n===-例2. 8人围桌而坐,共有多少种坐法解:围桌而坐与坐成一排的不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人44A 并从此位置把圆形展成直线其余7人共有(81)!7!-=种排法,即7!7654321840=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 种七班练习题:6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈 120 三.多排问题直排策略例人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法解:8人排前后两排,相当于8人坐8把椅子,可以把椅子排成一排.先排前4个位置,2个特殊元素有24A 种排法,再排后4个位置上的特殊元素丙有14A 种,其余的5人在5个位置上任意排列有55A 种,则共有215445A A A 种排法.(排好后,按前4个为前排,后4人为后排分成两排即可)练习题:有两排座位,前排11个座位,后排12个座位,现安排2人就座规定前排中间的3个座位不能坐,并且这2人不左右相邻,那么不同排法的种数是 346解:由于甲乙二人不能相邻,所以前排第1,4,8,11四个位置和后排第1,12位置是排甲乙中的一个时,与它相邻的位置只能排除一个,而其它位置要排除3个,所以共有排列11116181417108238346C C C C +=+=四.排列组合混合问题先选后排策略例4.有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有25C 种方法.再把4个元素(包含一个复合元素)装入4个不同的盒内有44A 种方法,根据分步计数原理装球的方法共有2454C A练习题:一个班有6名战士,其中正副班长各1人现从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有1人参加,则不同的选法有 192 种五.小集团问题先整体后局部策略例5.用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数在1,5在两个奇数之间,这样的五位数有多少个(注:两个偶数2,4在两个奇数1,5之间,这是题意,说这个结构不能被打破,故3只能排这个结构的外围,也就是说要把这个结构看成一个整体与3进行排列).解:把1,5,2,4当作一个小集团与3排队共有22A 种排法,再排小集团内部共有2222A A 种排法,由分步计数原理共有222222A A A 种排法.练习题:1.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画,4幅油画,5幅国画, 排成一行陈列,要求同一品种的必须连在一起,并且水彩画不在两端,那么共有陈列方式的种数为254254A A A 2. 5男生和5女生站成一排照像,男生相邻,女生也相邻的排法有255255A A A 种 六.正难则反总体淘汰策略例6.从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数字中取出三个数,使其和为不小于10的偶数,不同的取法有多少种解:这问题中如果直接求不小于10的偶数很困难,可用总体淘汰法.这十个数字中有5个偶数5个奇数,所取的三个数含有3个偶数的取法有35C ,只含有1个偶数的取法有1255C C ,和为偶数的取法共有123555C C C +.再淘汰和小于10的偶数共9种,符合条件的取法共有1235559C C C +-练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的 抽法有多少种七.平均分组问题除法策略例7. 6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多少分法解: 分三步取书得222642C C C 种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记6本书为ABCDEF ,若第一步取AB,第二步取CD,第三步取EF该分法记为(AB,CD,EF),则222642C C C 中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有33A 种取法 ,而这些分法仅是(AB,CD,EF)一种分法,故共有22264233C C C A 种分法.练习题:1 将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个队, 有多少分法(544138422C C C A ) 名学生分成3组,其中一组4人, 另两组3人但正副班长不能分在同一组,有多少种不同的 分组方法 (1540)3.某校高二年级共有六个班级,现从外地转 入4名学生,要安排到该年级的两个班级且每班安排2名,则不同的安排方案种数为______(2224262290C C A A =) 八. 合理分类与分步策略例8.在一次演唱会上共10名演员,其中8人能能唱歌,5人会跳舞,现要演出一个2人唱歌2人伴舞的节目,有多少选派方法解:10演员中有5人只会唱歌,2人只会跳舞3人为全能演员.选上唱歌人员为标准进行研究 只会唱的5人中没有人选上唱歌人员共有2233C C 种,只会唱的5人中只有1人选上唱歌人员112534C C C 种,只会唱的5人中只有2人选上唱歌人员有2255C C 种,由分类计数原理共有 22112223353455C C C C C C C ++种.解含有约束条件的排列组合问题,可按元素的性质进行分类,按事件发生的连续过程分步,做到标准明确。

五年级奥数.计数综合.排列组合(ABC级)

五年级奥数.计数综合.排列组合(ABC级)

五年级奥数.计数综合.排列组合(ABC级)⼀、排列问题在实际⽣活中经常会遇到这样的问题,就是要把⼀些事物排在⼀起,构成⼀列,计算有多少种排法,就是排列问题.在排的过程中,不仅与参与排列的事物有关,⽽且与各事物所在的先后顺序有关.⼀般地,从n 个不同的元素中取出m (m n ≤)个元素,按照⼀定的顺序排成⼀列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的⼀个排列.根据排列的定义,两个排列相同,指的是两个排列的元素完全相同,并且元素的排列顺序也相同.如果两个排列中,元素不完全相同,它们是不同的排列;如果两个排列中,虽然元素完全相同,但元素的排列顺序不同,它们也是不同的排列.排列的基本问题是计算排列的总个数.从n 个不同的元素中取出m (m n ≤)个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同的元素的排列中取出m 个元素的排列数,我们把它记做m n P .根据排列的定义,做⼀个m 元素的排列由m 个步骤完成:步骤1:从n 个不同的元素中任取⼀个元素排在第⼀位,有n 种⽅法;步骤2:从剩下的(1n -)个元素中任取⼀个元素排在第⼆位,有(1n -)种⽅法; ……步骤m :从剩下的[(1)]n m --个元素中任取⼀个元素排在第m 个位置,有11n m n m --=-+()(种)⽅法;由乘法原理,从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数是121n n n n m ?-?-??-+()()(),即121m n P n n n n m =---+()()(),这⾥,m n ≤,且等号右边从n 开始,后⾯每个因数⽐前⼀个因数⼩1,共有m 个因数相乘.⼆、排列数⼀般地,对于m n =的情况,排列数公式变为12321n n P n n n =?-?-()().表⽰从n 个不同元素中取n 个元素排成⼀列所构成排列的排列数.这种n 个排列全部取出的排列,叫做n 个不同元素的全排列.式⼦右边是从n 开始,后⾯每⼀个因数⽐前⼀个因数⼩1,⼀直乘到1的乘积,知识结构排列组合记为!n ,读做n 的阶乘,则n n P 还可以写为:!n n P n =,其中!12321n n n n =?-?-()() .在排列问题中,有时候会要求某些物体或元素必须相邻;求某些物体必须相邻的⽅法数量,可以将这些物体当作⼀个整体捆绑在⼀起进⾏计算.三、组合问题⽇常⽣活中有很多“分组”问题.如在体育⽐赛中,把参赛队分为⼏个组,从全班同学中选出⼏⼈参加某项活动等等.这种“分组”问题,就是我们将要讨论的组合问题,这⾥,我们将着重研究有多少种分组⽅法的问题.⼀般地,从n 个不同元素中取出m 个(m n ≤)元素组成⼀组不计较组内各元素的次序,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的⼀个组合.从排列和组合的定义可以知道,排列与元素的顺序有关,⽽组合与顺序⽆关.如果两个组合中的元素完全相同,那么不管元素的顺序如何,都是相同的组合,只有当两个组合中的元素不完全相同时,才是不同的组合.从n 个不同元素中取出m 个元素(m n ≤)的所有组合的个数,叫做从n 个不同元素中取出m 个不同元素的组合数.记作mn C .⼀般地,求从n 个不同元素中取出的m 个元素的排列数m n P 可分成以下两步:第⼀步:从n 个不同元素中取出m 个元素组成⼀组,共有mn C 种⽅法;第⼆步:将每⼀个组合中的m 个元素进⾏全排列,共有mm P 种排法.根据乘法原理,得到m m mn n m P C P =?.因此,组合数12)112321mmn nm mP n n n n m C m m m P ?-?-??-+==--()(()()().这个公式就是组合数公式.四、组合数的重要性质⼀般地,组合数有下⾯的重要性质:m n mn n C C -=(m n ≤)这个公式的直观意义是:m n C 表⽰从n 个元素中取出m 个元素组成⼀组的所有分组⽅法.n mn C -表⽰从n 个元素中取出(n m -)个元素组成⼀组的所有分组⽅法.显然,从n 个元素中选出m 个元素的分组⽅法恰是从n 个元素中选m 个元素剩下的(n m -)个元素的分组⽅法.例如,从5⼈中选3⼈开会的⽅法和从5⼈中选出2⼈不去开会的⽅法是⼀样多的,即3255C C =.规定1n nC =,01n C =.五、插板法⼀般⽤来解决求分解⼀定数量的⽆差别物体的⽅法的总数,使⽤插板法⼀般有三个要求:①所要分解的物体⼀般是相同的:②所要分解的物体必须全部分完:③参与分物体的组⾄少都分到1个物体,不能有没分到物体的组出现.在有些题⽬中,已知条件与上⾯的三个要求并不⼀定完全相符,对此应当对已知条件进⾏适当的变形,使得它与⼀般的要求相符,再适⽤插板法.六、使⽤插板法⼀般有如下三种类型:⑴ m 个⼈分n 个东西,要求每个⼈⾄少有⼀个.这个时候我们只需要把所有的东西排成⼀排,在其中的(1)n -个空隙中放上(1)m -个插板,所以分法的数⽬为11m n C --.⑵ m 个⼈分n 个东西,要求每个⼈⾄少有a 个.这个时候,我们先发给每个⼈(1)a -个,还剩下[(1)]n m a --个东西,这个时候,我们把剩下的东西按照类型⑴来处理就可以了.所以分法的数⽬为1(1)1m n m a C ----.⑶ m 个⼈分n 个东西,允许有⼈没有分到.这个时候,我们不妨先借来m 个东西,每个⼈多发1个,这样就和类型⑴⼀样了,不过这时候物品总数变成了()n m +个,因此分法的数⽬为11m n m C -+-.⼀.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:⼀类可以重复,另⼀类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使⽤住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数【例1】(1)有4名学⽣报名参加数学、物理、化学竞赛,每⼈限报⼀科,有多少种不同的报名⽅法?(2)有4名学⽣参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果?(3)将3封不同的信投⼊4个不同的邮筒,则有多少种不同投法?【解析】:(1)43(2)34 (3)34【例2】把6名实习⽣分配到7个车间实习共有多少种不同⽅法?【解析】:完成此事共分6步,第⼀步;将第⼀名实习⽣分配到车间有7种不同⽅案,第⼆步:将第⼆名实习⽣分配到车间也有7种不同⽅案,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同⽅案.【例3】 8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有()A 、38 B 、83 C 、38A D 、38C【解析】:冠军不能重复,但同⼀个学⽣可获得多项冠军,把8名学⽣看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意⼀家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种不同的结果。

排 列 组 合 公 式 及 排 列 组 合 算 法

排 列 组 合 公 式 及 排 列 组 合 算 法

算法中的排列与组合排列组合公式不含重复元素的排列组合含有重复元素的排列组合如果产生的组合和排列可以包含有重复的元素,其实这类问题在苏荷数学上是多种集的排列和组合问题。

多重集的排列问题设S是有k种不同类型对象的多重集合,每个元素都有无限的重复数。

那么s的r排列数目是krk^rkr.需要注意的是,只要每种元素的数目大于r,对于r组合来说就是无限多的。

怎么理解上面的定义呢,举个例子,冰淇淋有3种口味可以选择,我可以选择3种相同口味,也可以选择不同口味,每次选择即可相同也可不相同。

再举个例子抛硬币3次,很显然,可能会出现3次都是正面,硬币出现正反面是可重复的。

这很好理解,一次有k种选择,第二次有k?k种选择,……,第r次有krk^rkr种选择。

剑指offer中的面试题17.打印从1到最大的n位数,就是这类问题。

可以假设一共有0-9十种对象,每种对象都有无数个(无数个和大于等于n个一样,因为排列的最长长度是n),n位数就是十种对象的n排列,一共有10n10^n10n种。

其实很好理解,第一位数字有10种选择,第二位也有10种选择,… 第n位也有10种选择。

设s是多重集合,有k种类型的对象,且每种类型的有限重复数是n1,n2,……,nk。

s的大小是n=n1+n2+n3+……+nk。

那么s的全排列数目等于:result=n!(n1!?n2!?……?nk!)result=frac{n!}{(n1!*n2!*……*nk !)}result=(n1!?n2!?……?nk!)n!?例子:词MISSISSIPPI中字母的排列数是?分析:词含有的字母总个数是11,M:1,I:4,S:4,P:2。

所以result=11!-(1*4!*4!*2!).多重集合的组合设S是有k种类型对象的多重集合,每种元素均有无限的重复数。

那么S的r组合的个数等于:C(r+k-1,r)==C(r+k-1,k-1).需要注意的是,只要每种元素的数目大于r,对于r组合来说就是无限多的。

数字的重复与不重复排列法则

数字的重复与不重复排列法则

数字的重复与不重复排列法则在数学中,排列是指从一组元素中选择若干个元素进行组合的方式。

数字的排列可以遵循一些特定的规则,其中包括重复排列和不重复排列。

本文将探讨数字排列的不同方法以及它们的应用。

一、重复排列重复排列是指允许数字在排列中出现多次的方式。

假设有n个数字和m个位置,那么通过重复排列可以得到的排列数目为nm。

举个例子来说,如果有3个数字(1、2、3)和2个位置,那么所有的重复排列如下:11 12 1321 22 2331 32 33共计9个排列。

二、不重复排列不重复排列是指数字在排列中不允许重复出现的方式。

当我们从n个数字中选择r个数字进行排列时,不重复排列的数目可以通过公式P(n,r) = n! / (n-r)!来计算。

其中“!”表示阶乘,即将某个数字与比它小的所有正整数相乘。

举个例子来说,如果有3个数字(1、2、3),要从中选择2个数字进行排列,那么所有的不重复排列如下:12 1321 2331 32共计6个排列。

不重复排列的应用非常广泛。

在生活中,我们可以用它来解决一些组合问题,比如选举、座位安排、球队的排列等等。

三、使用排列计算概率排列还可以用来计算一些事件发生的概率。

当我们要计算一个事件的可能性时,可以使用概率公式P(A) = 1 / P(n,r)。

其中P(A)表示事件A发生的概率,P(n,r)表示对应的不重复排列数目。

假设有一副扑克牌,我们要计算从中抽取5张牌,其中有4张黑桃的概率。

首先,我们需要计算所有不重复排列的数目,即P(52,5) = 52! / 47!。

然后,我们计算出有4张黑桃的不重复排列数目P(13,4) = 13! / 9!。

最后,将两者相除就可以得到所求概率。

四、总结数字的排列是数学中一个重要的概念,它可以应用于各个领域,包括组合问题、概率计算等等。

在排列中,我们可以使用重复排列和不重复排列这两种方式。

重复排列允许数字在排列中出现多次,而不重复排列则要求数字在排列中不重复出现。

浅析排列组合中的重复计算问题

浅析排列组合中的重复计算问题

例析排列组合中的重复计算的产生及对策无锡市洛社高级中学 戎钢学生在解排列组合的题目时,往往容易出现考虑不周全,漏解的情况。

另外有些类型的排列组合题目较容易出现重复计算的问题,而且此类问题较隐蔽,学生不容易发现。

在解题时,应做到既不重复遗漏,又能判断解题的正误,并能加以剖析。

这样对于学生解题能力的提高大有好处。

一、分步引起的重复计算例1:从4台甲型机和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少有甲型和乙型机各1台,则不同的取法有多少种?【错解】先保证各1台,在从剩下的机子中任取一台。

即分三步:第一步从甲型机中取一台,有14C 种取法;第二步从乙型机中取一台,有15C 种取法;第三步从剩下的七台机子中取一台,有17C 种取法,根据乘法原理,共有111457140C C C ⋅⋅=种取法。

【分析】设甲型机种有a 、b 两台机子 ,乙型机中有A 、B 两台机子,根据上述选法,其中有一种取法可以是“先选a ,再选A ,再选b ”,另外一种取法是“先选b ,再选A ,再选a ”。

而很明显,上述两种取法是同一种结果,出现重复。

究其原因是本题使用的是分类计数原理(分步原理)。

而分步必然有先有后,也就有顺序,跟排列有关。

本题中无论是取两台甲型机还是两台乙型机,对于这两台机而言,只是一个组合,没有先后,因此重复了两遍。

【正解】根据结果分类,第一类:两台甲型机,有2145C C ⋅种取法;第二类:两台乙型机,有1245C C ⋅种取法,根据分类计数原理,共有2112454570C C C C ⋅+⋅=种取法。

二、涉及到平均分组中的重复计算例2:袋中有红、白、黄球各一个,每次任取一球,记下颜色后放回,当各种颜色均被取到时结束,则取球结束时,一共取了五次的不同取法有多少种?【错解】由题意,第五次一定是第三种颜色的球。

前四次取到其他两种颜色的球。

先分步,第五次有13C 种颜色的可能,再分类讨论前四次的情况,第一类:剩下的两种颜色的球,一种颜色的取到三次,另外一种取到一次。

排列组合二项定理知识点总结

排列组合二项定理知识点总结

排列组合二项定理知识点总结一、两个原理. 1. 乘法原理、加法原理. 2. 可以有重复元素的排列.从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = mn.. 例如:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:n m 种)二、排列.1. ⑴对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列.⑵相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同. ⑶排列数.从n 个不同元素中取出m(m≤n)个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号mn A 表示.⑷排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A m ∈≤-=+--=注意:!)!1(!n n n n -+=⋅ 规定0! = 1111--++=⋅+=m nm n m n m m m n m n mA A C A A A 11--=m n m n nA A 规定10==nn n C C 2. 含有可重元素的排列问题.对含有相同元素求排列个数的方法是:设重集S 有k 个不同元素a1,a2,…...an 其中限重复数为n1、n2……nk ,且n = n1+n2+……nk , 则S 的排列个数等于!!...!!21k n n n n n =.例如:已知数字3、2、2,求其排列个数3!2!1)!21(=+=n又例如:数字5、5、5、求其排列个数?其排列个数1!3!3==n .三、组合.1. ⑴组合:从n 个不同的元素中任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合.⑵组合数公式:)!(!!!)1()1(m n m n C m m n n n A A C m n mmm nm n -=+--== ⑶两个公式:①;mn nm n C C -= ②m n m n m n C C C 11+-=+ ①从n 个不同元素中取出m 个元素后就剩下n-m 个元素,因此从n 个不同元素中取出 n-m 个元素的方法是一一对应的,因此是一样多的就是说从n 个不同元素中取出n-m 个元素的唯一的一个组合.(或者从n+1个编号不同的小球中,n 个白球一个红球,任取m 个不同小球其不同选法,分二类,一类是含红球选法有1m n 111m nC C C--=⋅一类是不含红球的选法有m nC ) ②根据组合定义与加法原理得;在确定n+1个不同元素中取m 个元素方法时,对于某一元素,只存在取与不取两种可能,如果取这一元素,则需从剩下的n 个元素中再取m-1个元素,所以有C1-m n,如果不取这一元素,则需从剩余n 个元素中取出m 个元素,所以共有C mn 种,依分类原理有mn m n m n C C C 11+-=+.⑷排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系. ⑸①几个常用组合数公式 nn nn n n C C C 2210=+++ 11111121153142011112++--++++++-+=+==++=+++=+++k n k n k n k n m n m m n m m m m m m n n n n n n n n C n C k nC kC C C C C C C C C C C C②常用的证明组合等式方法例.i. 裂项求和法. 如:)!1(11)!1(!43!32!21+-=++++n n n (利用!1)!1(1!1n n n n --=-)ii. 导数法. iii. 数学归纳法. iv. 倒序求和法. v. 递推法(即用mn m n m nC C C11+-=+递推)如:413353433+=+++n n C C C C C . vi. 构造二项式. 如:nn n n n n C C C C 222120)()()(=+++ 证明:这里构造二项式n n nx x x 2)1()1()1(+=++其中n x 的系数,左边为22120022110)()()(n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C +++=⋅++⋅+⋅+⋅-- ,而右边nnC2= 四、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有m mm n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而m m A 则是“局部排列”.又例如①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-.②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A n n ⋅--. ③有n 件不同商品,若其中有二件要排在一起有112--⋅n n n A A . 注:①③区别在于①是确定的座位,有22A 种;而③的商品地位相同,是从n 件不同商品任取的2个,有不确定性.④插空法:先把一般元素排列好,然后把待定元素插排在它们之间或两端的空档中,此法主要解决“元素不相邻问题”.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素互不相邻,不同的排法种数为多少?mm n m n m n A A 1+---⋅(插空法),当n – m+1≥m, 即m≤21+n 时有意义.⑤占位法:从元素的特殊性上讲,对问题中的特殊元素应优先排列,然后再排其他一般元素;从位置的特殊性上讲,对问题中的特殊位置应优先考虑,然后再排其他剩余位置.即采用“先特殊后一般”的解题原则.⑥调序法:当某些元素次序一定时,可用此法.解题方法是:先将n 个元素进行全排列有n n A 种,)(n m m 个元素的全排列有m mA 种,由于要求m 个元素次序一定,因此只能取其中的某一种排法,可以利用除法起到去调序的作用,即若n 个元素排成一列,其中m 个元素次序一定,共有m mn n A A 种排列方法.例如:n 个元素全排列,其中m 个元素顺序不变,共有多少种不同的排法? 解法一:(逐步插空法)(m+1)(m+2)…n = n !/ m !;解法二:(比例分配法)mmn n A A /. ⑦平均法:若把kn 个不同元素平均分成k 组,每组n 个,共有kknnn n k n kn AC C C )1(-⋅.例如:从1,2,3,4中任取2个元素将其平均分成2组有几种分法?有3!224=C (平均分组就用不着管组与组之间的顺序问题了)又例如将200名运动员平均分成两组,其中两名种子选手必在一组的概率是多少?(!2/102022818CC C P =)注意:分组与插空综合. 例如:n 个元素全排列,其中某m 个元素互不相邻且顺序不变,共有多少种排法?有mmm m n m n mn AAA/1+---⋅,当n – m+1 ≥m, 即m≤21+n 时有意义. ⑧隔板法:常用于解正整数解组数的问题.例如:124321=+++x x x x 的正整数解的组数就可建立组合模型将12个完全相同的球排成一列,在它们之间形成11个空隙中任选三个插入3块摸板,把球分成4个组.每一种方法所得球的数目依次为4321,,,x x x x 显然124321=+++x x x x ,故(4321,,,x x x x )是方程的一组解.反之,方程的任何一组解),,,(4321y y y y ,对应着惟一的一种在12个球之间插入隔板的方式(如图所示)故方程的解和插板的方法一一对应. 即方程的解的组数等于插隔板的方法数311C .注意:若为非负数解的x 个数,即用n a a a ,...,21中i a 等于1+i x ,有A a a a A x x x x n n =-+-+-⇒=+++1...11 (21321),进而转化为求a 的正整数解的个数为1-+n nA C. ⑨定位问题:从n 个不同元素中每次取出k 个不同元素作排列规定某r 个元素都包含在内,并且都排在某r 个指定位置则有r k rn r r A A --. 1x 2x 3x 4例如:从n 个不同元素中,每次取出m 个元素的排列,其中某个元素必须固定在(或不固定在)某一位置上,共有多少种排法?固定在某一位置上:11--m n A ;不在某一位置上:11---m n m n A A 或11111----⋅+m n m m n A A A (一类是不取出特殊元素a ,有mn A 1-,一类是取特殊元素a ,有从m-1个位置取一个位置,然后再从n-1个元素中取m-1,这与用插空法解决是一样的)⑩指定元素排列组合问题.i. 从n 个不同元素中每次取出k 个不同的元素作排列(或组合),规定某r 个元素都包含在内 。

高中数学知识点总结排列与组合

高中数学知识点总结排列与组合

高中数学知识点总结排列与组合高中数学知识点总结——排列与组合排列与组合是高中数学中的重要知识点,涉及到集合内元素的选择、排列和组合方式。

在解决实际问题的过程中,排列与组合可以帮助我们计算可能的情况数,进而推断问题的解决方法。

本文将对排列与组合的基本概念、公式及应用进行总结。

一、排列与组合的基本概念1. 排列排列是指从给定的元素中按照一定顺序选取若干元素的方式。

排列问题中,每个元素只能使用一次。

n个不同元素的全排列数可以表示为 n!(n的阶乘)。

n个元素中取出m个元素的排列数可以表示为A(n, m)=n!/(n-m)!2. 组合组合是指从给定的元素中无序地选取若干元素的方式。

组合问题中,每个元素只能使用一次。

n个不同元素的取m个元素的组合数可以表示为C(n, m)=n!/[(n-m)! * m!]二、常用排列与组合公式1. 全排列公式全排列是指将n个不同元素排成一排的所有可能情况的总数。

例如,由字母A、B、C组成的全排列数为3! = 3 × 2 × 1 = 6。

2. 有重复元素的排列公式当给定的元素中存在重复元素时,全排列的计算需要考虑到重复元素的情况。

例如,在由字母A、A、B组成的全排列中,根据重复性质,总排列数为3!/(2! * 1!) = 3。

3. 无重复元素的组合公式组合是指从给定的元素中取出若干元素,不考虑顺序的情况下的可能数。

例如,由字母A、B、C中取出2个元素的组合数为C(3, 2) = 3!/[(3-2)! * 2!] = 3。

4. 有重复元素的组合公式当给定的元素中存在重复元素时,组合的计算需要考虑到重复元素的情况。

例如,在由字母A、A、B中取出2个元素的组合中,总组合数为C(3, 2) = 3!/[(3-2)! * 2!] = 3。

三、排列与组合的应用排列与组合在实际问题中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 抽奖问题排列与组合可以用于计算抽奖问题中中奖号码的可能性。

排列组合知识要点

排列组合知识要点

高中数学-排列组合二项定理一、两个原理. 1. 乘法原理、做一件事,完成它需要分成n 个步骤,做第一 步有1m 种不同的方法,做第二步有2m 不同的方法,……,做第n 步有n m 不同的方法.那么完成这件事共有n m m m m N 321 种不同的方法.加法原理.做一件事情,完成它有N 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法,……,在第N 类办法中有n m 种不同的方法,那么完成这件事情共有1m +2m +……+n m 种不同的方法。

2. 可.以有..重复..元素..的排列. 从m 个不同元素中,每次取出n 个元素,元素可以重复出现,按照一定的顺序排成一排,那么第一、第二……第n 位上选取元素的方法都是m 个,所以从m 个不同元素中,每次取出n 个元素可重复排列数m·m·… m = m n .. 例如:n 件物品放入m 个抽屉中,不限放法,共有多少种不同放法? (解:nm 种) 二、排列.1. ⑴对排列定义的理解.定义:从n 个不同的元素中任取m(m ≤n )个元素,按照一定顺序......排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. ⑵相同排列.如果;两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序也必须完全相同. ⑶排列数.从n 个不同元素中取出m (m≤n )个元素排成一列,称为从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列. 从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列数,用符号mn A 表示.⑷排列数公式:),,()!(!)1()1(N m n n m m n n m n n n A mn ∈≤-=+--=注意: 规定0! = 1规定10==n n n C C2. 含有可重元素......的排列问题.n 1、n 2……n k 例如:其排列个数三、组合.1. m ⑶公式:①因此从n中取出n-m (或者从二类,一类是含红球选法有1m n111m n C C C --=⋅一类是不含红球的选法有m n C ) ⑷排列与组合的联系与区别.联系:都是从n 个不同元素中取出m 个元素.区别:前者是“排成一排”,后者是“并成一组”,前者有顺序关系,后者无顺序关系. 四、排列、组合综合.1. I. 排列、组合问题几大解题方法及题型: ①直接法. ②排除法.③捆绑法:在特定要求的条件下,将几个相关元素当作一个元素来考虑,待整体排好之后再考虑它们“局部”的排列.它主要用于解决“元素相邻问题”,例如,一般地,n 个不同元素排成一列,要求其中某)(n m m ≤个元素必相邻的排列有m m m n m n A A ⋅+-+-11个.其中11+-+-m n m n A 是一个“整体排列”,而m m A 则是“局部排列”.又例如①有n 个不同座位,A 、B 两个不能相邻,则有排列法种数为-2n A 2211A A n ⋅-.②有n 件不同商品,若其中A 、B 排在一起有2211A A n n ⋅--. ③有n的2要解决“例如:n mm 1+-(插空法),当“先特殊后一般”并且都排在某II. ①特殊元素优先安排策略;②排列、组合混合问题先选后排的策略(处理排列组合综合性问题一般是先选元素,后排列);. 五、二项式定理.1. ⑴二项式定理:nn n r r n r n n n n nn b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- . 展开式具有以下特点: ① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n nC C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开. ⑵二项展开式的通项.nb a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b aC Trr n r n r ∈≤≤=-+.③系数和:131420122-=++=+++=+++n n n n n n nnn n n C C C C CC C C。

排列组合常见题型及解题策略难

排列组合常见题型及解题策略难

小学排列组合常见题型及解题策略一.可重复的排列求幂法:重复排列问题要区分两类元素:一类可以重复,另一类不能重复,把不能重复的元素看作“客”,能重复的元素看作“店”,则通过“住店法”可顺利解题,在这类问题使用住店处理的策略中,关键是在正确判断哪个底数,哪个是指数【例1】(1)有4名学生报名参加数学、物理、化学竞赛,每人限报一科,有多少种不同的报名方法?(2)有4名学生参加争夺数学、物理、化学竞赛冠军,有多少种不同的结果? (3)将3封不同的信投入4个不同的邮筒,则有多少种不同投法? 【解析】:(1)43(2)34 (3)34【例2】 把6名实习生分配到7个车间实习共有多少种不同方法?【解析】:完成此事共分6步,第一步;将第一名实习生分配到车间有7种不同方案, 第二步:将第二名实习生分配到车间也有7种不同方案,依次类推,由分步计数原理知共有67种不同方案.【例3】 8名同学争夺3项冠军,获得冠军的可能性有( )A 、38B 、83C 、38AD 、38C【解析】:冠军不能重复,但同一个学生可获得多项冠军,把8名学生看作8家“店”,3项冠军看作3个“客”,他们都可能住进任意一家“店”,每个“客”有8种可能,因此共有38种 不同的结果。

所以选A二.相邻问题捆绑法:题目中规定相邻的几个元素捆绑成一个组,当作一个大元素参与排列.【例1】,,,,A B C D E 五人并排站成一排,如果,A B 必须相邻且B 在A 的右边,那么不同的排法种数有【解析】:把,A B 视为一人,且B 固定在A 的右边,则本题相当于4人的全排列,4424A =种 【例2】3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是( )A. 360B. 188C. 216D. 96【解析】: 间接法 6位同学站成一排,3位女生中有且只有两位女生相邻的排法有,22223242C A A A =432 种其中男生甲站两端的有1222223232A C A A A =144,符合条件的排法故共有288三.相离问题插空法 :元素相离(即不相邻)问题,可先把无位置要求的几个元素全排列,再把规定的相离的几个元素插入上述几个元素的空位和两端.【例1】七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法种数是 【解析】:除甲乙外,其余5个排列数为55A 种,再用甲乙去插6个空位有26A 种,不同的排法种数是52563600A A =种【例2】 书架上某层有6本书,新买3本插进去,要保持原有6本书的顺序,有 种不同的插法(具体数字作答)【解析】: 111789A A A =504【例3】 高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是 【解析】:不同排法的种数为5256A A =3600【例4】 某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。

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有重复元素,i=0 链表used=∧ a[i]=a,不在表used中,将该元素添加到used中,并调用调用 a[k+1:m]的全排列 k=0,i=1 链表used=a∧ a[i]=a, 在表used中找到,说明以a[i]为前缀的排列已经输出。
有重复元素的排列问题
k=0,i=2 链表used=a∧ a[i]=b,不在表used中,将该元素添加到used中,并调用调用 a[k+1:m]的全排列 k=0,i=3 链表used=ab∧ a[i]=c, 不在表used中,将该元素添加到used中,并调用调用 a[k+1:m]的全排列 k=0,i=4 链表used=abc∧ a[i]=c, 在表used中找到,说明以a[i]为前缀的排列已经输出。
算法实现
#include <list> void perm(char list[],int k,int m) { if(k==m) //当只剩下一个元素时则输出 { count++; for(int i=0;i<=m;i++) printf("%c",list[i]); putchar('\n'); } for(int i=k;i<=m;i++) //还有多个元素待排列,递归产生排列 { if(finish(list,k,i)) { swap(list[k],list[i]); perm(list,k+1,m); swap(list[k],list[i]); }}}
R全排列递归算法:
定义过程:void perm(char a[],int k,int m)。在过程中将 a[k:m]中的每个元素分别与a[k]中的元素交换,然后递归调 用a[k+1:m]的全排列,并将计算结果做a[0:k]为的后缀。
有重复元素的排列问题
重复元素的解决方法:
由于a[k:m]中各元素可能相同,因此在与a[k]中的元 素交换之前要先判断该元素是否已经使用过。本算法 采用链表来存储各位元素的使用情况。
有重复元素的排列问题
有重复元素的排列问题
问题描述:
设R={r1,r2,…,rn}是要进行排列的n个元素,其中 r1,r2,…,rn可能相同。试设计一个算法,列出R的所有不 同排列。
编程任务:
给定以及待排列的个元素。计算出这个元素的所 有不同排列。
有重复元素的排列问题
R全排列归纳定义:
当n=1时,Perm(R)=(r),其中r是集合R中唯一的元素; 当n>1是,Perm(R)由(r1)Perm(R1),(r2)Perm(R2) ,…, (rn)Perm(Rn)构成。其中Ri=R-{ri},(ri) Perm(Ri) 表示在 全排列Ri的每一个排列前加上前缀ri得到的排列。
结果截图
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