排列组合常见类型及方法
例析排列组合问题类型及解题常用方法
例析排列组合问题类型及解题常用方法排列组合问题是数学中的一个重要分支,广泛应用于概率论、统计学、组合数学等多个领域。
在解决排列组合问题时,我们需要明确问题类型,并选用适当的方法进行求解。
下面将介绍几种常见的排列组合问题类型及解题常用方法。
1.组合问题组合问题是在给定的元素集合中,选择出若干个元素的子集,并以不同的顺序来表示这些子集。
组合问题的典型例子有"从n个不同的元素中,选取m个元素的组合个数是多少"。
解题方法:1)使用组合数公式进行计算,公式为C(n,m)=n!/(m!(n-m)!),其中C表示组合数,n表示元素个数,m表示要选择的元素个数。
2)利用递归方法求解,即对问题进行拆解,递归地求解子问题,然后将子问题的解合并得到原问题的解。
2.排列问题排列问题是将一组元素进行有序的排列,即考虑元素的顺序。
典型例子有"从n个不同的元素中,选择m个元素进行排列,有多少种不同的排列方式"。
解题方法:1)使用排列数公式进行计算,公式为P(n,m)=n!/(n-m)!,其中P表示排列数,n表示元素个数,m表示要选择的元素个数。
2)利用递归方法求解,将问题分解成子问题,进行子问题的排列,然后按照不同的顺序进行合并,得到原问题的解。
3.重复元素的排列组合问题重复元素的排列组合问题是在给定元素集合中,包含有重复元素的情况下,选择出若干个元素的子集,并以不同的顺序来表示这些子集。
解题方法:1)使用重复组合数公式进行计算,公式为C'(n,m)=(n+m-1)!/(m!(n-1)!),其中C'表示重复组合数,n表示元素个数,m表示要选择的元素个数。
2)使用重复排列数公式进行计算,公式为P'(n,m)=n^m,其中P'表示重复排列数,n表示元素个数,m表示要选择的元素个数。
4.包含条件的排列组合问题包含条件的排列组合问题是在给定一组元素和一组条件的情况下,选择满足条件的子集,并以不同的顺序进行排列。
排列组合常见的九种方法
排列组合常见的九种方法
1. 直接排列法:将元素按照一定次序排列,每种排列方案都是一个不同的结果。
例如,3个元素的排列数为 3! = 3 × 2 × 1 = 6。
2. 递归法:将问题逐步分解成每一步只有相对简单的子问题,从而不断求解。
通过递归,经过一系列不同的子过程,得到最终的结果。
3. 循环法:使用循环来枚举所有的可能的排列组合情况。
通常用于数组、字符串等元素的排列组合问题。
4. 分组排列法:将待排列的元素按照一定属性分组,再对每组内的元素进行排列组合,最终将每组的结果进行组合得到最终的结果。
5. 交换法:通过元素间的交换,对所有可能的排列组合进行枚举。
该方法需要注意元素交换时的顺序。
6. 邻项对换法:将相邻的两项进行对换,直到所有项都被排列组合了一遍。
7. 插入法:将新的元素依次插入已有元素的任意位置,直到所有元素都被排列组合了一遍。
8. 非递增排列法:将待排列的元素按照一定属性进行排序,然后将元素从最大的开始进行排列组合。
9. 非递减排列法:将待排列的元素按照一定属性进行排序,然后将元素从最小的开始进行排列组合。
排列组合的计算方法
排列组合的计算方法排列组合的计算方法有:一、穷举法(枚举法)适合题目类型:①答案选项数字偏小或者题目中总数较小——10个左右;②骰子问题。
(一枚骰子6种情况,2枚骰子36种情况)注意事项:枚举法是最简单也是最容易出错的方法,所以在枚举时要按照一定的规律去列举,切不可想到一种列一种,这样容易列少或者列多。
二、捆绑法适合题目类型:“相邻”或“在一起”的排列组合问题注意事项:对于某几个要求相邻的排列组合问题,可将相邻的元素看做一个“元”与其他元素排列,然后对“元”的内部进行排列。
三、插空法适合题目类型:“不相邻”或“不在一起”的排列组合问题注意事项:对于某几个元素不相邻的排列问题,可先讲其他元素排好,再将不相邻的元素在已排列好的元素之间空隙中及两端插入即可。
四、隔板法适合题目类型:处理相同的东西分给不同的人,每人至少一个的排列组合问题。
注意事项:隔板法就是在n个元间的n-1个空中插入若干个隔板,可以把n个元素分成(n+1)组的方法,应用隔板法必须满足三个条件:(1)这n个元素必须互不相异;(2)所分成的每一组至少分得一个元素;(3)分成的组彼此相异。
基本公式:n个元素产生n-1个空,分成m组,插入m-1块板,所以总数为。
五、分组除序法适合题目类型:处理不同的元素分给不同的组的排列组合问题。
注意事项:不同的元素分给不同的组,如果有出现人数相同的这样的组,并且该组没有“名称”,则需要除序,有几个相同的就除以几的阶乘,如果分的组有名称,则不需要除序。
六、特殊元素优先安排适合题目类型:对于带有特殊元素的排列组合问题,一般应先考虑特殊元素,再考虑其他元素。
注意事项:根据题目找到“特殊元素”,这才是解题的切入点。
七、正难反易法适合题目类型:对于一些直接求解较为复杂的问题,从正面入手很难解决,这时可从反面入手,从而将其转化为一个简单的问题来处理。
注意事项:要能够准确的找到一些问题的反面,比如“至少一个”的反面是“一个都没有”等等。
排列组合十二种类型
排列组合问题综合应用一、特殊元素优先法例1.由5,4,3,2,1,0可以组成多少个没有重复数字五位奇数?分析:特殊元素和特殊位置有特殊要求,应优先考虑。
末位和首位有特殊要求。
先排末位,从5,3,1三个数中任选一个共有13C 种组合;然后排首位,从4,2和剩余的两个奇数中任选一个共有14C 种组合;最后排中间三个数,从剩余四个数种任选三个共有34A 种排列。
由分步计数原理得288341413=A C C 。
变式1.7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?分析:先种两种不同的葵花在不受限制得四个花盒中共有24A 种排列,再种其他葵花有55A 种排列。
由分步计数原理得14405524=A A 。
二、相邻问题捆绑法例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?分析:将甲乙两个元素捆绑成整体并看成一个复合元素,将丙丁两元素也捆绑成整体看成一个符合元素,再与其它元素进行排列,同时在两对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理得480222255=A A A 。
变式2.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多少?分析:命中得三枪捆绑成一枪,与命中得另一枪插入未命中四枪形成得五个空位,共有2025=A 种排列。
三、相离问题插空法例3.一个晚会节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈不能连续出场,则节目出场顺序有多少种?分析:相离问题即不相邻问题,分两步。
第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种排列,第二步将4个舞蹈插入第一步排好后形成的6个空位中(包含首尾两个空位)共有46A 种排列,由分步计数原理得432004652=A A .变式3.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不相邻,那么不同插法的种数为多少?分析:将2个新节目插入原定5个节目排好后形成的6个空位中(包含首尾两个空位)共有3026=A 种排列。
掌握最基本的数字排列组合技巧
掌握最基本的数字排列组合技巧数字排列组合是数学中的一个重要概念,广泛应用于各个领域,如密码学、概率统计等。
掌握最基本的数字排列组合技巧,不仅可以帮助我们解决实际问题,还能提升我们的逻辑思维和数学能力。
本文将介绍一些常见的数字排列组合技巧,帮助读者更好地理解和应用。
一、全排列全排列是指将一组数字按照不同的顺序进行排列,形成不同的组合。
假设有一组数字{1, 2, 3},我们可以通过全排列得到六种不同的组合:{1, 2, 3}、{1, 3, 2}、{2, 1, 3}、{2, 3, 1}、{3, 1, 2}、{3, 2, 1}。
全排列的计算方法可以通过递归实现,即将问题不断分解为规模更小的子问题。
二、组合组合是指从一组数字中选取若干个数字,形成不同的组合。
与全排列不同,组合不考虑数字的顺序。
假设有一组数字{1, 2, 3},我们可以通过组合得到如下几种情况:{1}、{2}、{3}、{1, 2}、{1, 3}、{2, 3}、{1, 2, 3}。
组合的计算方法可以通过递归实现,同时需要注意去重,避免重复的组合出现。
三、排列组合的应用数字排列组合技巧在实际生活中有着广泛的应用。
举个例子,假设我们有一组数字{1, 2, 3, 4, 5},我们需要从中选取3个数字,求所有可能的组合。
首先,我们可以通过全排列的方式得到所有的排列,然后再筛选出符合条件的组合。
这种技巧在密码学中有着重要的应用,可以帮助我们生成高强度的密码。
此外,数字排列组合技巧还可以用于解决概率统计问题。
例如,假设我们有一个包含10个红球和10个蓝球的袋子,我们需要从中随机抽取5个球,求其中有3个红球和2个蓝球的概率。
通过组合的方式,我们可以计算出满足条件的组合数,并将其除以总的组合数,得到概率。
四、拓展应用除了常见的数字排列组合技巧,还有一些拓展的应用,如排列组合的推广问题。
例如,给定一个长度为n的字符串,其中包含k个不同的字符,我们需要求出所有不重复的排列组合。
排列组合题型总结
排列组合题型总结排列组合是数学中的一种常见的问题类型,它涉及到对一组元素进行不同排列或组合的情况计算。
在解决排列组合问题时,可以采用不同的方法和公式,以下是一些常见的排列组合题型及其解决方法的总结。
1. 排列问题:排列是从一组元素中抽取若干个元素按照一定的顺序组成不同的序列。
解决排列问题时,可以使用如下的排列公式。
公式:P(n, k) = n! / (n-k)!其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。
示例:从4个元素中选取2个元素进行排列,可以得到的排列数为:P(4, 2) = 4! / (4-2)! = 4*3 = 12。
2. 组合问题:组合是从一组元素中抽取若干个元素按照任意顺序组成的不同子集。
解决组合问题时,可以使用如下的组合公式。
公式:C(n, k) = n! / (k! * (n-k)!)其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。
示例:从4个元素中选取2个元素进行组合,可以得到的组合数为:C(4, 2) = 4! / (2! * (4-2)!) = 4*3 / 2 = 6。
3. 重复排列问题:重复排列是从一组元素中进行有放回地抽取若干个元素,按照一定的顺序组成的不同序列。
解决重复排列问题时,可以使用如下的重复排列公式。
公式:P'(n, k) = n^k其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。
示例:从4个元素中选取2个元素进行重复排列,可以得到的不同序列数为:P'(4, 2) = 4^2 = 16。
4. 重复组合问题:重复组合是从一组元素中进行有放回地抽取若干个元素,按照任意顺序组成的不同子集。
解决重复组合问题时,可以使用如下的重复组合公式。
公式:C'(n, k) = C(n+k-1, k)其中,n表示一组元素中的总个数,k表示抽取的个数。
示例:从4个元素中选取2个元素进行重复组合,可以得到的不同子集数为:C'(4, 2) = C(4+2-1, 2) = C(5, 2) = 5! / (2! * (5-2)!) = 5*4 / 2 = 10。
排列组合常见21种解题方法
排列组合常见21种解题方法排列组合是高中数学中的重要知识点,也是考试中常见的题型。
在解决排列组合问题时,我们可以运用多种方法来求解,下面将介绍常见的21种解题方法。
1. 直接法,根据排列组合的定义,直接计算排列或组合的个数。
2. 公式法,利用排列组合的公式进行计算,如排列公式P(n,m)=n!/(n-m)!,组合公式C(n,m)=n!/(m!(n-m)!)。
3. 递推法,通过递推关系式求解排列组合问题,如利用排列数的递推关系P(n,m)=P(n-1,m)+P(n-1,m-1)。
4. 分类讨论法,将问题进行分类讨论,分别求解每种情况的排列组合个数,然后合并得出最终结果。
5. 组合数性质法,利用组合数的性质,如C(n,m)=C(n,n-m),C(n,m)=C(n-1,m)+C(n-1,m-1),简化计算过程。
6. 二项式定理法,利用二项式定理展开式子,求解排列组合问题。
7. 二项式系数法,利用二项式系数的性质,如n个不同元素的排列个数为n!,n个相同元素的排列个数为1,简化计算过程。
8. 容斥原理法,利用容斥原理求解排列组合问题,排除重复计算的部分。
9. 对称性法,利用排列组合的对称性质,简化计算过程。
10. 逆向思维法,从问题的逆向思考,求解排列组合问题。
11. 生成函数法,利用生成函数求解排列组合问题,将排列组合问题转化为多项式求解。
12. 构造法,通过构造合适的排列组合模型,求解问题。
13. 图论法,将排列组合问题转化为图论问题,利用图论算法求解。
14. 动态规划法,利用动态规划算法求解排列组合问题,降低时间复杂度。
15. 贪心算法法,利用贪心算法求解排列组合问题,简化计算过程。
16. 模拟法,通过模拟排列组合过程,求解问题。
17. 枚举法,将所有可能的排列组合情况列举出来,求解问题。
18. 穷举法,通过穷举所有可能的情况,求解问题。
19. 数学归纳法,利用数学归纳法证明排列组合的性质,求解问题。
排列组合问题的基本类型及解题方法
排列组合问题的基本类型及解题方法解决排列组合问题要讲究策略,首先要认真审题,弄清楚是排列(有序)还是组合(无序),还是排列与组合混合问题。
其次,要抓住问题的本质特征,准确合理地利用两个基本原则进行“分类与分步”。
加法原理的特征是分类解决问题,分类必须满足两个条件:①类与类必须互斥(不相容),②总类必须完备(不遗漏);乘法原理的特征是分步解决问题,分步必须做到步与步互相独立,互不干扰并确保连续性。
分类与分步是解决排列组合问题的最基本的思想策略,在实际操作中往往是“步”与“类”交叉,有机结合,可以是类中有步,也可以是步中有类。
以上解题思路分析,可以用顺口溜概括为:审明题意,排(组)分清;合理分类,用准加乘;周密思考,防漏防重;直接间接,思路可循;元素位置,特殊先行;一题多解,检验真伪。
(一)特殊元素的“优先安排法”对于特殊元素的排列组合问题,一般先考虑特殊元素,再考虑其他元素的安排。
在操作时,针对实际问题,有时“元素优先”,有时“位置优先”。
例1: 0,2,3,4,5这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有几个?解法一:(元素优先)分两类:第一类,含0,0在个位有24A 种,0在十位有1123A A 种;第二类,不含0,有1223A A 种。
故共有2111242323(A A A )+A A 30+=种。
注:在考虑每一类时,又要优先考虑个位。
解法二:(位置优先)分两类:第一类,0在个位有24A 种;第二类,0不在个位,先从两个偶数中选一个放个位,再选一个放百位,最后考虑十位,有111233A A A 种。
故共有21114233A +A A A =30(二)总体淘汰法对于含有否定词语的问题,还可以从总体中把不符合要求的除去,此时应注意既不能多减也不能少减,例如在例1中也可以用此法解答:5个数字组成三位数的全排列为35A ,排好后发现0不能在首位,而且3和5不能排在末尾,这两种不合题意的排法要除去,故有30个偶数.(三)合理分类与准确分步解含有约束条件的排列组合问题,应按元素的性质进行分类,事情的发生的连续过程分步,做到分类标准明确,分布层次清楚,不重不漏.例2:5个人从左到右站成一排,甲不站排头,乙不站第二个位置,不同的站法有 解:由题意,可先安排甲,并按其进行分类讨论:(1)若甲在第二个位置上,则剩下的四人可自由安排,有44A 种方法;(2)若甲在第三个或第四个位置上,则根据分布计数原理不同的站法有113333A A A 种站法;再根据分类计数原理,不同的站法共有:21134333A A A A 78+=种.(四)相邻问题:捆绑法对于某些元素要求相邻排列的问题,可先将相邻元素捆绑成整体并看作一个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。
数学排列组合常用方法与技巧精讲
比赛分组
在大型体育赛事中,如何将参赛选手或队伍分成若干小 组进行预赛是一个重要的排列组合问题。例如,在篮球 比赛中,将参赛队伍分成若干小组进行循环赛,需要考 虑队伍之间的实力对比和小组内比赛的公平性。
彩票中的排列组合问题
彩票选号
彩票选号是一个典型的排列组合问题。彩票号码由一 组数字组成,每个数字都有特定的范围和出现概率。 彩民需要从指定范围内选择一定数量的数字,并按照 一定的顺序排列,以获得中奖的机会。
不同元素问题
总结词
解决不同元素问题时,需要全面考虑 所有元素的排列或组合情况。
详细描述
在排列组合问题中,如果所有元素都 是不同的,需要全面考虑所有元素的 排列或组合情况。可以采用全排列或 全组合的方法进行计算。
插空法
总结词
插空法是一种解决排列组合问题的常用方法,通过在已排好的元素之间插入新元素来满足题目的要求 。
详细描述
特殊元素优先法是指在解决排列组合问题时,优先考虑特殊元素或特定位置的选取和排 列。这种方法的关键在于识别出问题中的特殊元素或特定位置,然后优先处理它们,从
而简化问题并提高解题效率。
分组法
总结词
将问题中的元素按照一定的规则进行分 组,然后对分组后的元素进行排列组合 ,可以解决一些复杂的问题。
答案
$A_{5}^{2} - 1 = 24$
解析
先从5个元素中取出2个元素进行排 列,再减去特定元素不在首位的排 列方式。
题目
在7个不同元素中取出4个元素进行 组合,其中某个特定元素必须包含在 内,有多少种不同的组合方式?
答案
$C_{6}^{2} = 15$
解析
先从7个元素中取出2个元素进行组 合,再减去特定元素不在首位的组 合方式。
高考数学排列组合常见方法
排列组合中的常用方法1.排列数:)!(!)1()2)(1(m n n m n n n n P mn -=+-⋅⋅⋅--=,(其中m ≤n ,m 、n ∈N ).注意:为了使m=n 时,!)!(!n n n n P P nn m n =-==公式成立,我们规定10=!(同时11=!).2.组合数:)!(!!123)2)(1()1()2)(1(m n m n m m m m n n n n P P C m m m n m n-⋅=⨯⨯⋅⋅⋅--+-⋅⋅⋅--==),,(n m N m n ≤∈*且 m n n m n C C -= ),,(n m N m n ≤∈*且.注意:为了使m=n 时,0n n n C C =公式成立,我们规定10=n C , 所以111010====+++k k kk k k C C C C ;3.排列组合问题联系生活实际,生动有趣,但题型多样,思路灵活,因此解决排列组合问题,首先要认真审题,弄清楚是排列问题还是组合问题或是排列与组合综合问题;其次要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方法来处理。
4.排列组合中的常用方法如下:(1)特殊元素和特殊位置问题——优限法 (2)多元问题——合理分类与分步法 (3)相邻问题——捆绑法 (4)不相邻问题——插空法 (5)定序问题——倍缩法 (6)重排问题——求幂法 (7)平均分组问题——除序法 (8)分组问题——隔板法(9)分配问题——先分组后排列法 (10)球盒问题(11)区域涂色问题——分步与分类综合法 (12)“至少”“至多”问题或者部分符合条件问题——排除法或分类法(“正难则反”策略) (13)元素个数较少的排列组合问题——枚举法 (14)复杂的排列组合问题——分解与合成法1.特殊元素和特殊位置问题——优限法元素分析法和位置分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,则先安排特殊元素,再处理其它元素;若以位置分析为主,则先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。
例析排列组合问题类型及解题常用方法
例析排列组合问题类型及解题常用方法排列组合问题一般可分为相异元素不许重复的排列组合问题,相异元素允许重复的排列组合问题和不尽相异元素的排列组合问题.对于复杂的排列组合问题往往是对元素或位置进行限制,因此掌握一些基本排列组合的题型对学好本节内容是很有必要的.一、相异元素不许重复的排列组合问题1. 若对元素无特殊要求,这类问题比较简单,直接运用排列数、组合数定义就可以解决,只需分清是组合问题还是排列问题即可.例1 有北京、上海、广州三个车站,需准备几种车票?有几种票价?解析车票与起点、终点顺序有关,故是排列问题;而票价与顺序无关,故是组合问题. 因此有[A23=6]种车票,有[C23=3]种票价.2. 相异元素有限制条件的排列问题,常用方法有:特殊元素优先法、相邻问题捆绑法、相邻问题插入法等.例2 6人站成一排,其中甲既不站在最左端也不站在最右端,有多少种不同的站法?解析因为甲不能站在左、右两端,故第一步考虑甲,除去两端位置甲有4种站法;第二步让其余的5人站在其他5个位置上,有[A55=120]种站法.故满足题目条件的站法共有[4×A55=480]种.例3 5个男生和3个女生排成一排,3个女生必须排在一起,有多少种不同的排法?解析将3个女生看成一个元素,与5个男生进行排列,共有[A66=720]种排法;然后女生内部再进行排列,有[A33=6]种排法.故共有[A66A33=4320]种排法.点拨对于某些元素要求排在一起的问题,可用“捆绑法”将这些元素看作一个整体、看作一个元素,与其他元素进行排列,然后相邻元素间内部再进行排列.例4 7人排成一排,甲、乙、丙3人互不相邻有多少种排法?解析先将其余4人排成一排,有[A44=24]种排法,再将甲、乙、丙3人插入其余4人之间和两端的5个缝隙中,有[A35=60]种排法,故共有[A44A35=1440]种排法.点拨对于某些元素要求间隔排列的问题一般运用插入法. 在插入时,要先排无限制条件的元素,再将不相邻的元素插入已排好元素位置间的缝隙中.例5 有9本不同的书,分成3堆.(1)每堆3本有多少种不同的分法;(2)一堆5本,其他两堆各2本,有多少种不同的分法;(3)若一堆4本,一堆3本,一堆2本有多少种不同的分法.解析(1)此分堆属于平均分组问题,并且不计每堆顺序,所以分堆方法共有[C39C36C33A33=560]种.(2)分堆中,有两堆是均匀的,故有[C59C24C22A22=378]种.(3)非均匀分堆,由于不知3堆中哪一堆4本,哪一堆3本,哪一堆2本,故有[C49C35C22]=1260种.点拨对于分组、分堆问题,要注意是“均匀分”还是“非均匀分”,均匀分组要除以分组数的全排列数(堆与堆之间没有顺序),而不均匀分组则不用除以分组数的全排列数.二、相异元素允许重复的排列组合问题不能直接用[Amn]解决,因元素可重复出现,往往需分步考虑,运用计数乘法原理来解决.例6 有3封信和4个邮筒,则将信投入邮筒的所有不同投法种数有()A. [A34]B. [43]C.[34]D.[C34]解析 [Amn],[Cmn]只能表示没有重复的排列组合问题,而本题中明显可以将多封信投入到一个邮筒中,是一个可重复问题,应考虑运用分步原理来做. 每封信都有4种可能的投法,故有[4×4×4=64]种不同的投法.答案 B例7 用5种不同的颜色给图中4个区域涂色,若每一区域涂一种颜色,相邻区域不能同色,共有多少种涂色方法.[1][2][3][4]解析这是一道染色排列组合问题,很容易错误地认为就是[A45=120],但仔细分析可知,1,3区域可以同色,故应分步考虑. 先涂区域2有5种方法,再涂区域4有4种方法,剩下三种颜色涂区域1,3各有3种方法,故共有[5×4×3×3=180]种涂法.点拨对于这类染色问题,一般采取分步或分类计数的方法进行解决.三、不尽相异的元素的排列组合问题这类排列组合问题,直接考虑很难解决,分类讨论又十分麻烦. 有些排列组合问题,从表面上看是不尽相异的元素排列组合,但若交换元素与位置关系,运用转化思想,变换角度来考虑,问题就可能转化为相异元素的排列组合问题.例8 有2个a,3个b,4个c,共9个字母排列成一排,有多少种排法?解析将9个字母看作元素,1~9位置作为位子,这是一个不尽相异元素的全排列.若转换角度,将1~9号位置作元素,字母作位置,那么问题就转化为一个相异元素不许重复的组合问题,故有[C29C37C44=1260]种不同的排法.例10 3面红旗、2面黄旗,全部都升上旗杆作信号,共能表示多少种不同的信号?解析由于同色旗间没有顺序,因此只用考虑红旗或黄旗中的一种在5个空处的位置即可,故有[C35=C25=10]种信号.例11 从5个班中选10人组成校篮球队,每班至少1人,有多少种选法?解析这是一道选人问题,只要把人选出来就可以了,不用考虑顺序,因此可以将10个人看成10个相同的小球,放入5个不同的盒子中,每个盒子至少1球,可先把10个球排成一排,再在其中9个间隙中选4个位置插入4块“挡板”,将总体分成5个部分对应着5个盒子,故有[C49=126]种选法,这种计数方法叫做隔板法,可专门用来解决同种元素的分配问题.以上是对一些常见排列组合问题的分类和小结,它们对应着不同的题型,在解题过程中需灵活多变,其实在解决大多数计数问题时,往往要交叉用到排列、组合,不能拘泥于某种分类,但必须要清楚排列和组合间的区别.。
(完整版)排列组合方法归纳
排列组合方法总结1、【特殊元素、特殊位置】优先法在排列、组合问题中,如果某些元素或位置有特殊要求,则一般需要优先满足要求。
例:有0,1,2,3,4,5可以组成没有重复的五位奇数的个数为( )解析:五位奇数的末尾必须是奇数,还有首位不能为0,都应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置,先安排末位共有13C ;然后排首位共计有14C ;最后排其他位置共计有34A ;由分步计数原理得.288341413=A C C 2、【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:,,,,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,3、【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:七人并排站成一行,如果甲乙两人必须不相邻,那么不同的排法种数有( )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 4、【选排问题】先选后排法从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定的位置上,可用先选后排法.例:四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法有多少种?解析:先取:四个球中选两个为一组(捆绑法),其余两个球各自为一组的方法有24C 种,再排:在四个盒中每次排3个有34A 种,故共有2344144C A =种. 5、【相同元素分配问题】隔板法将n 个相同的元素分成m 份(m,n 均为正整数),每份至少一个元素,可以用 m-1块隔板插入n 个元素排成一排的n-1个空隙中,所有分法数为:11--m n C 。
例:(1)10个三好生名额分到7个班级,每个班级至少一个名额,有多少种不同分配方案?解析:10个名额分到7个班级,就是把10个名额看成10个相同的小球分成7堆,每堆至少一个,可以在10个小球的9个空位中插入6块木板,每一种插法对应着一种分配方案故共有不同的分配方案为为6984C =种 (2)5本不同的书,全部分给4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为( )如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵6、【平均分组问题】消序法平均分成的组,不管他们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后一定要消除顺序(除以n n A ,n 为均分的组数),避免重复计数。
组合数学中的排列组合方法
组合数学中的排列组合方法在组合数学中,排列和组合是两种常见的计数方法,用于解决对元素进行选择和排列的问题。
排列指的是从一组元素中选取若干个元素按一定顺序排列的方法;而组合则是指从一组元素中选取若干个元素,不考虑顺序的方法。
在实际问题中,排列和组合方法的应用非常广泛,例如在概率论、图论、密码学等领域都有重要的应用。
一、排列方法排列方法是将一组元素按照一定顺序进行排列的方法。
在排列中,元素的顺序是非常重要的,不同的顺序会构成不同的排列。
下面介绍几种常见的排列方法。
1.1 顺序排列顺序排列是最简单的一种排列方法,即将一组元素按照顺序进行排列。
假设有n个元素需要排列,第一个元素有n种选择,第二个元素有n-1种选择,依此类推,总共有n!种排列方式。
其中,n!表示n的阶乘,即n*(n-1)*(n-2)*...*2*1。
1.2 循环排列循环排列是一种特殊的排列方法,它允许元素按照一个循环的方式进行排列。
例如,假设有3个元素A、B和C,按照循环排列的方法,可以得到以下6种排列方式:ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA。
可以发现,循环排列是一种环形的排列方式,其中每个元素都会在每个位置上出现。
1.3 重复排列重复排列是指排列中允许元素重复出现的排列方法。
在排列中,元素重复出现会导致不同的排列方式。
假设有n个元素需要排列,其中有m个元素相同,如果没有重复的要求,则有n!种排列方式。
但如果要求相同元素出现在不同的位置上,那么排列方式将会减少。
具体计算方法是将相同元素的个数分别除以各自的阶乘,然后将结果相乘。
二、组合方法组合方法是将一组元素按照不考虑顺序的方式进行选择的方法。
在组合中,元素的顺序不重要,只需要考虑元素的选择组合。
下面介绍几种常见的组合方法。
2.1 无重复组合无重复组合是指组合中不允许元素重复出现的方法。
假设有n个元素需要选择,要选择m个元素(m≤n),则无重复组合的数量可以用组合数C(n,m)表示。
排列组合的各种方法
排列组合的各种方法
排列组合是一种数学问题,描述的是从给定的元素集合中选择一部分元素来形成一组对象的方法。
下面是一些常见的排列组合方法:
1. 排列
排列是从给定的元素集合中选择一定数量的元素,按照一定的顺序来排列形成一组序列。
常见的排列方法有:
- 全排列:将集合中的所有元素按照不同的顺序排列成一组序列。
- 循环排列:将集合中的元素排列成一组序列,并且其中的某些元素可以循环使用。
2. 组合
组合是从给定的元素集合中选择一定数量的元素,无需考虑元素的顺序。
常见的组合方法有:
- 无重复组合:从集合中选择不同的元素来组成一组对象,元素之间没有重复。
- 有重复组合:从集合中选择元素来组成一组对象,元素之间可以重复。
3. 全排列组合
全排列组合是将排列和组合结合起来,从给定的元素集合中选择一定数量的元素,按照一定的顺序来排列形成一组序列。
其中可以包括全排列和有重复排列两种形式。
这些方法可以通过数学公式或递归算法来实现。
具体的实现方法可以参考相关的数学教材或计算机算法书籍。
高中数学-排列组合13种方法精讲
排列组合1、分类加法计数原理:完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n 种不同的方法. 那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法。
2、分步乘法计数原理:完成一件事需要两个步骤,做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法. 那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法。
3、排列及排列数:(1)排列:排列数:从n个不同元素中取出m个(m≤n)个元素的所有排列的个数,(2)排列数公式()()1.nnA mn=m-⋅⋅⋅-1+n全排列:4、组合及组合数:(1)组合:组合数:(2)\计算公式:.5、组合数的性质:1、捆绑与插空法:例1.8位同学排成一队,问:⑴甲乙必须相邻,有多少种排法?⑵甲乙不相邻,有多少种排法?⑶甲乙必须相邻且与丙不相邻,有多少种排法?⑷甲乙必须相邻,丙丁必须相邻,有多少种排法?⑸甲乙不相邻,丙丁不相邻,有多少种排法?例2.某人射击8枪,命中4枪,恰好有三枪连续命中,有多少种不同的情况?例3.要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,有多少不同的排法?(只要求写出式子,不必计算)2、定序问题缩倍法:例1.信号兵把红旗与白旗从上到下挂在旗杆上表示信号。
现有3面红旗、2面白旗,把这5面旗都挂上去,可表示不同信号的种数是__________(用数字作答)例2.A 、B 、C 、D 、E 五人并排站成一排,如果B 必须站在A 的右边(A,B 可以不相邻)那么不同的排法有( )A 、24种B 、60种C 、90种D 、120种例3.从1,2,3,4,5五个数字当中任选3个组成一个三位数,其中十位比个位数字大的三位数共有多少个?3、 标号排位问题分步法:例1.同室4人各写一张贺年卡,先集中起来,然后每人从中拿一张别人送来的贺年卡,则四张贺年卡的分配方式有( )A 、6种B 、9种C 、11种D 、23种例2.将标有1, 2,… 10的10个小球投入同样标有1, 2,… 10的圆筒中,每个圆筒都不空,且所投小球与圆筒标号均不相同的投法共有多少种?4、 有序分配问题逐分法:例1.有甲、乙、丙三项任务,甲需由2人承担,乙、丙各需由1人承担,从10人中选派4人承担这三项任务,不同的选法共有( )种A. 1260B. 2025C. 2520D. 5040例2.12名同学分别到三个不同的路口进行流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案有( )种A 、4448412C C C B 、44484123C C C C 、3348412A C C D 、334448412A C C C例3.有6本不同的书,按照以下要求处理,各有几种分法?(1) 平均分给甲、乙、丙三人;(2) 甲得一本,乙得两本,丙得三本.5、 隔板法:例1.10个名额分配到八个班,每班至少一个名额,问有多少种不同的分配方法?例2.求方程X+Y+Z=10的正整数解的个数例3.将10个相同的小球装入3个编号分别为1,2,3的盒子当中,每次将10个球装完,每个盒子里的球的个数都不小于盒子的编号数,则不同的装法共有多少种?6、多元问题分类法:例1.由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有()A. 210个B. 300个C. 464个D. 600个例2.(1)从1,2,3,…,100这100个数中,任取两个数,使它们的乘积能被7整除,这两个数的取法(不计顺序)共有多少种?(2)从1,2,3,…,100这100个数中,任取两个数,使其和能被4整除的取法(不计顺序)共有多少种?7、至少问题间接法:例1.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有()种A. 140B. 80C. 70D. 35例2.课外活动小组共13人,其中男生8人,女生5人,并且男、女各指定一名队长。
高中数学同步讲义(新教材):排列组合18种常考考法归类 (教师版)
环排问题 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,所以固定一人并从此位置把圆形
线排法
多排问题 单排法 小集团题 先整体后 局部法 两类元素 的排列, 组合选位 法 分组与分 配问题
展成直线,一般地,n 个不同元素圆形排列,共有(n 1)!种排法。如果从 n 个不同元素中取出 m
个元素进行圆形排列,共有问题,可归结为一排考虑,再分段处理。
解小集团排列问题,先整体后局部,再结合其他策略进行处理。
将 m 个元素 a,n 个元素 b 进行全排列,我们可以从 m+n 个位置中选择 m 个位置安置元素 a,
剩下的
n
个位置安排元素
b,其方法数有
优先法和元素优先法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法之一。若以元素分析为主, 需先安排特殊元素,再处理其他元素;若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理 其他位置。若有多个约束条件,往往是考虑一个约束条件的同时还要兼顾其他条件。 捆绑法指将联系密切或必须排在一起的元素“捆绑”成一个整体,再与其他元素进行排列,同 时要注意合并后内部元素也必须排列.(注意捆绑元素是同元还是不同元),“捆绑”将特殊元 素特殊对待,能大大降低分析问题的难度.采用捆绑法分析排列组合问题,剩余元素的处理应考虑 其是排列问题还是组合问题,对于组合问题需将“顺序”带来的影响消除掉. 插空法在分析元素不相邻问题时较为常用,即先将无特殊要求的元素排列好,而后看其产生多 个满足题意的空,再将不能相邻的元素插入,使其满足题目的相关要求.部分习题创设的情境较 为复杂,还需采用捆绑法等其他一些方法.总之,无论采用何种方法,应清楚形成的空的数量. 部分不同元素在排列前后的顺序固定不变(不一定相邻)的排列问题,称之为定序(排列)问 题.定序问题可以用倍缩法(消序法),还可用空位法。①消序法:将 m+n 个元素排成一列,
排列组合方法归类大全
排列组合方法归类大全本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March排列组合的常见题型及其解法一. 特殊元素(位置)用优先法把有限制条件的元素(位置)称为特殊元素(位置),对于这类问题一般采取特殊元素(位置)优先安排的方法。
例1. 6人站成一横排,其中甲不站左端也不站右端,有多少种不同站法 分析:解有限制条件的元素(位置)这类问题常采取特殊元素(位置)优先安排的方法。
解法1:(元素分析法)因为甲不能站左右两端,故第一步先让甲排在左右两端之间的任一位置上,有A 41种站法;第二步再让其余的5人站在其他5个位置上,有A 55种站法,故站法共有:A A 4155⋅=480(种) 解法2:(位置分析法)因为左右两端不站甲,故第一步先从甲以外的5个人中任选两人站在左右两端,有A 52种;第二步再让剩余的4个人(含甲)站在中间4个位置,有A 44种,故站法共有:A A 5244480⋅=(种)二. 相邻问题用捆绑法对于要求某几个元素必须排在一起的问题,可用“捆绑法”:即将这几个元素看作一个整体,视为一个元素,与其他元素进行排列,然后相邻元素内部再进行排列。
例2. 5个男生和3个女生排成一排,3个女生必须排在一起,有多少种不同排法解:把3个女生视为一个元素,与5个男生进行排列,共有A 66种,然后女生内部再进行排列,有A 33种,所以排法共有:A A 66334320⋅=(种) 三. 相离问题用插空法元素相离(即不相邻)问题,可以先将其他元素排好,然后再将不相邻的元素插入已排好的元素位置之间和两端的空中。
例3. 7人排成一排,甲、乙、丙3人互不相邻有多少种排法解:先将其余4人排成一排,有A 44种,再往4人之间及两端的5个空位中让甲、乙、丙插入,有A 53种,所以排法共有:A A 44531440⋅=(种)四. 定序问题用除法对于在排列中,当某些元素次序一定时,可用此法。
(完整版)排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)
教学目标1.进一步理解和应用分步计数原理和分类计数原理。
2.掌握解决排列组合问题的常用策略;能运用解题策略解决简单的综合应用题。
提高学生解决问题分析问题的能力3.学会应用数学思想和方法解决排列组合问题. 复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事,有n 类办法,在第1类办法中有1m 种不同的方法,在第2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,那么完成这件事共有:种不同的方法.2.分步计数原理(乘法原理)完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1步有1m 种不同的方法,做第2步有2m 种不同的方法,…,做第n 步有n m 种不同的方法,那么完成这件事共有:种不同的方法.3.分类计数原理分步计数原理区别分类计数原理方法相互独立,任何一种方法都可以独立地完成这件事。
分步计数原理各步相互依存,每步中的方法完成事件的一个阶段,不能完成整个事件. 解决排列组合综合性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,往往类与步交叉,因此必须掌握一些常用的解题策略 一.特殊元素和特殊位置优先策略例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排, 先排末位共有13C 然后排首位共有14C 最后排其它位置共有34A由分步计数原理得113434288C C A =练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间,也不种在两端的花盆里,问有多少不同的种法?二.相邻元素捆绑策略例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。
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1.有限制条件的排列问题常见命题形式: “在”与“不在” ,“邻”与“不邻”
⑴“相邻”问题在解题时常用“合并元素法”,可把两个以上的元素当做一个元素来看,这是 ⑵“不邻”问题在解题时最常用的是“插空排列法”.
⑶“在”与“不在”问题,常常涉及特殊元素或特殊位置,通常是先排列特殊元素或特殊位置. ⑷元素有顺序限制的排列,可以先不考虑顺序限制,等排列完毕后,利用规定顺序的实情求出结果.
2.有限制条件的组合问题, “含”与“不含” ,“至少”与“至多”
在解题时常用的方法有“直接法”或“间接法”.
3.闸板法 名额分配或相同物品的分配问题
4.合并单元格解决染色问题
练习 1.3位旅客,到4个旅馆住宿,有多少种不同的住宿方法?
2.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要有甲型和乙型电视机各1台,则不同的取法共有( )
(A)140种 (B)84种 (C)70种 (D)35种
3.有甲、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, 不同的选法共有( ) (A)1260种 (B)2025种 (C)2520种 (D)5040种
4.12名同学分别到三个不同的路口进行车流量的调查,若每个路口4人,则不同的分配方案共有__
5.在一张节目表中原有8个节目,若保持原有节目的相对顺序不变,再增加三个节目,求共有多少种安排方法? 990
6.有五张卡片,它的正反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将它们任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数? 432
7.四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(3
324A C )
8.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(1928129A C ) 9.某校准备组建一个由12人组成篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名额分配方案共 种 。
10.有20个不加区别的小球放入编号为1,2,3的三个盒子里,要求每个盒子内的球数不少编号数,问有多少种不同的方法?(216C )
11.某年级6个班的数学课,分配给甲乙丙三名数学教师任教,每人教两个班,则分派方法的种数。
12. 6本不同的书平均分成三堆,有多少种不同的方法?2份1本,1份4本,则有不同分法?
13某城市中心广场建造一个花圃,花圃6分为个部分(如图3),现要栽种4种颜色的花,每部分栽种一种且相邻部分不能栽种 同一样颜色的话,不同的栽种方法有 种(以数字作答).(120)
14.如图4,用不同的5种颜色分别为ABCDE 五部分着色,相邻部分不能用同一颜色,但同一种颜色可以反复使用也可以不用,则符合这种要求的不同着色种数.(540)
15.如图5:四个区域坐定4个单位的人,有四种不同颜色的服装,每个单位的观众必须穿同种颜色的服装,且相邻两区域的颜色不同,不相邻区域颜色相同与否不受限制,那么不同的着色方法是 种 `16.将一四棱锥(图6)的每个顶点染一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,若只有五种颜色可供使用,则不同的染色方法共 种(420)
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132E D
C B A 4321。