常见的排列与组合问题的求解方法

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完整版)排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)

完整版)排列组合的二十种解法(最全的排列组合方法总结)

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.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m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,…,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+…+mn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m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn种不同的方法。

3.分类计数原理和分步计数原理区别: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.确定采取分步还是分类,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)还是组合问题(无序),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,以免不合要求的元素占了这两个位置。

先排末位共有C3,然后排首位共有C4,最后排其它位置共有A4^3.由分步计数原理得C4×C3×A4^3=288.位置分析法和元素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,需先安排特殊元素,再处理其它元素。

若以位置分析为主,需先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。

深入剖析初中数学解题技巧之排列与组合问题

深入剖析初中数学解题技巧之排列与组合问题

深入剖析初中数学解题技巧之排列与组合问题在初中数学学习中,排列与组合问题是一个常见的解题类型。

针对这一问题,本文将深入剖析初中数学解题技巧,并提供一些有用的方法与技巧。

一、排列问题排列是指从给定的对象集合中选取若干个对象按照一定的次序排列。

常见的排列问题有以下两种情况:1.1 不重复对象的全排列在解决这类问题时,我们首先要确定所给的对象集合和选取的对象个数。

然后,根据排列的定义,使用乘法原理计算排列数,即将选取的对象个数逐个乘起来。

例如,当有4个不重复的对象需要排列,选取其中2个进行排列时,排列数为4×3=12。

1.2 含有重复对象的排列当问题中存在重复的对象时,我们需要将重复的对象进行分类。

比如,有4个对象中有2个相同,在选取2个对象进行排列时,我们可以将问题拆分为两类:选取两个相同的对象进行排列和选取一个重复对象和一个不重复对象进行排列。

然后,分别计算两类情况下的排列数,并将结果相加。

二、组合问题组合是指从给定对象集合中选取若干个对象,但不考虑其次序。

常见的组合问题有以下两种情况:2.1 不重复对象的组合解决这类问题时,首先要确定所给的对象集合和选取的对象个数。

然后,应用组合数的公式计算组合数,公式为C(n,m)=n!/(m!(n-m)!),其中n表示对象总数,m表示选取的对象个数。

2.2 含有重复对象的组合当问题中存在重复的对象时,我们需要进行分类。

例如,有4个对象中有2个相同,在选取3个对象进行组合时,我们可以将问题拆分为两类:选取两个相同的对象和选取三个不同的对象。

然后,分别计算两类情况下的组合数,并将结果相加。

三、解题技巧与方法在解决排列与组合问题时,以下三个方法是十分常用且有效的:3.1 确定问题类型与条件首先,我们需要明确题目中所给的对象集合、选取的对象个数以及问题类型是排列还是组合。

明确题目条件有助于我们在解题过程中选择合适的公式和方法。

3.2 运用数学公式与原理排列与组合问题的解题过程中,数学公式和原理是非常重要的。

组合与排列问题的解题方法

组合与排列问题的解题方法

第8讲数学广角—搭配(二)知识点一:简单的排列问题用几个不同的数字组成没有重复数字的两位数时,先让每一个数字(0除外)作十位上的数字,再把其余的数字依次和它组合。

知识点二:简单的搭配问题可用图示法找出简单事物的组合,按一定的顺序把要组合的事物两两相连,再数一数连了几条线,就得到了组合数。

知识点三:简单的组合问题解决稍复杂的组合问题可以用图示连线的方法来完成,组合中不计算事物的先后顺序,只需注意不同组合中的元素。

考点一:简单的排列问题例1.(2019春•河间市期末)接着画下去,你所画的第15个球是白球(黑球白球)【分析】黑色球的所处的位置的序号从2开始每次递增3、4、5、6…,即第2、5、9、14、20…个,所以第15个球是白球.【解答】解:根据分析可得,所画的第15个球是白球.故答案为:白球.【点评】本题关键是得出黑球所处位置的排列规律.1.(2019•北京模拟)四个小动物换座位,一开始小鼠坐在第1号位子,小猴坐在第2号,小兔坐在第3号,小猫坐在第4号.以后不停地交换座位,第一次上下两排交换,第二次是第一次交换后在左右两排交换,第三次再上下两排交换,第四次再左右两排交换…,这样一直下去,第十次交换位子后,小猫在第1号位子上.【分析】观察图形,由已知小猫坐在第4号,按要求交换,第一次⇒3,第二次⇒1,第三次⇒2,第四次回到原位4,…,得到的规律是每4次一循环,根据此规律很容易得到第十次交换位子后,小兔坐在第几号位子上.【解答】解:由已知和图形得知,小猫自第一次交换位子后依次坐在2→1→3→4→2…,得到每4次一循环,因为,10÷4=2……2,所以,第十次交换位子后,小猫坐在和第二次交换的位子相同,即第1号位子上.答:第十次交换座位后,小猫坐在第1号位子.故答案为:1.【点评】此题考查的知识点是图形的变化类问题,解题的关键是通过观察图形和已知得到规律:小兔自第一次交换位子后依次坐在3→1→2→4→3…,得到每4次一循环.2.(2018春•淮上区期末)()里是什么图形?画线连起来.【分析】观察每组图形的排列情况,找出几个一组在循环出现,即可得解.【解答】解:【点评】得出每组图形排列的周期特点,是解决本题的关键.3.(2015秋•萧县校级期末)如图,每两块正方形瓷砖中间贴一块长方形彩砖.像这样一共贴了50块长方形彩砖,那么正方形瓷砖有多少块?【分析】由题意可得这组瓷砖的排列规律是正方形瓷砖的个数比长方形彩砖的个数多1,据此即可解答.【解答】解:50+1=51(块),答:正方形瓷砖有51块.【点评】本题考查了事物的间隔排列规律,解答此类问题的关键明确彩砖的排列规律.考点二:简单的搭配问题例2.(2020春•巩义市期末)按规律接着画一画、填一填..【分析】根据图示,第一、第三、第五个图形圆的个数依次减少2个,第二、第四、第六个图形方形的个数依次增加1个;由此求解。

排列与组合的求解方法

排列与组合的求解方法

排列与组合的求解方法排列与组合是数学中重要的概念和计算方法,广泛应用于各个领域。

在解决问题时,我们经常会遇到需要计算不同元素的排列或组合的情况。

本文将介绍排列与组合的定义、基本性质以及常用的求解方法。

一、排列的求解方法1.全排列法全排列法是求解排列问题最常用的方法之一。

它的基本思想是通过逐个确定某个元素的位置,将问题分解为子问题,并递归求解。

以求解n个元素的全排列为例,首先将第一个位置确定为一个元素,然后将剩余的n-1个元素进行全排列,直到最后一个元素。

2.字典序法字典序法是另一种常用的排列求解方法。

它的基本思想是通过字典序的顺序,依次生成下一个排列。

具体做法是,从右向左找到第一个不满足升序的相邻元素对(i,j),然后从右向左找到第一个大于i的元素(k),将i和k交换位置,最后将j右边的元素按升序排列。

3.逆序对法逆序对法是一种简单而直观的排列求解方法。

它的基本思想是通过计算逆序对的个数,确定排列的位置。

逆序对指的是右边的元素小于左边的元素的情况。

以求解n个元素的全排列为例,全排列总数为n!,每个元素在某一位置上产生逆序对的概率为1/n。

因此,逆序对法可以通过计算逆序对的个数,确定某个排列的位置。

二、组合的求解方法1.穷举法穷举法是求解组合问题最直观的方法。

它的基本思想是通过逐个选择元素,将问题分解为子问题,并递归求解。

以求解从n个元素中选取m个元素的组合为例,首先将第一个元素选择为组合的一部分,然后将剩余的n-1个元素中选择m-1个元素的组合,直到最后一个元素。

2.数学公式法数学公式法是一种快速计算组合数量的方法。

通过使用组合数公式,可以直接计算出从n个元素中选取m个元素的组合数量。

组合数公式为C(n,m) = n! / ((n-m)! * m!),其中n!表示n的阶乘。

根据这个公式,可以直接计算出组合的数量。

3.递推法递推法是一种逐步确定组合元素的方法。

它的基本思想是通过前一步的组合结果,推导出下一步的组合结果。

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。

常见的一些排列、组合模式和解法

常见的一些排列、组合模式和解法

66P 55P 55P !666616⋅=⋅P P !6!76677-=-P P )(28807204!646614种=⨯=⋅=⋅P P 常见的一些排列、组合模式和解法(一)优待排列:参加排列的某个特殊元素需优先照顾,排列在某些特殊位置上,例如该元素一定要排列在队首、队尾或中间等;或者要求该元素不能排在某些特殊位置上。

这种排列称为优待排列。

[例] 7个人并坐照相,⑴如果某一人必须坐在中间,有几种坐法?⑵如果某两人必须坐在两端(左右不限)有几种坐法?⑶如果某一人不能坐在中间,也不能坐两端,有多少种坐法?解:⑴某人必须坐在中间,他就固定不变了,剩下的实际是6个人的全排列: 即:= 6! = 720(种)⑵设甲坐在左端、乙坐在右端,这样甲、乙就固定不变了,这时是剩余5个人的全排列,即 种坐法,又因甲、乙两人可互换位置,因此:2 = 240(种)⑶若某一人不能坐在中间的情况:解法一: 解法二:若某一人即不能坐中间,也不能坐两端:解优待排列问题的关键是抓住某个特殊元素(往往有些特殊要求)优先加以安排处理,然后再考虑其它一般元素的处理,从而解决问题。

[思考] 分配5个人分别担任5种不同的工作,如果甲不能担任第一种工作,同时乙66P 22P 55P 不能担任第5种工作,问有多少种分法?33*41*41P P P(二)集团排列:参加排列的几个元素要求排在一起,称之为集团排列问题。

[例] 7个人并坐照相,如果某两人必须坐在一起,有多少种坐法?解:因某两人必须坐在一起,不妨把这两人看作是一个人,这样原问题转化为6个人的全排列,有 种坐法,再考虑这两人的排列有种坐法。

解集团排列问题的关键是将要求排列在一起的元素看作一个元素(整体或集团),参加其它元素的排列,然后,再考虑这个整体内部的排列数。

(三)间隔排列:若参加排列的元素要求相互间隔,即一个隔一个地排列,则称之为间隔排列。

[例] 某校绿化组买来各不相同的5棵梧桐树和3棵白玉兰种成一行,以美化校园,要求3棵白玉兰不能相邻,问有多少种不同的种法?解:若用“□”表示梧桐树,用“※”表示白玉兰可插入位置,则有※ □ ※ □ ※ □ ※ □ ※ □ ※梧桐树的种植没有限制,有种种法;而白玉兰不能相邻种植,只能在“※”位置种埴:间隔排列的解法一般是先把无限制条件的元素作全排列,然后再在它们之间、之前、之后的空档处,插入不能相邻的元素,这样就把问题转化为排列、组合的基本问题。

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 ( )

概率与统计如何求解排列与组合的问题

概率与统计如何求解排列与组合的问题

概率与统计如何求解排列与组合的问题在概率与统计中,排列与组合是常见的问题类型,它们涉及到对一组元素进行不同排列或选择的方式。

这些问题在实际生活中广泛应用,例如在抽奖、密码破解、数据分析等领域都有重要的作用。

本文将介绍如何求解排列与组合的问题。

一、排列问题排列是指从一组元素中选取若干个元素按特定的顺序排列,常用符号为P。

在计算排列问题时,我们需要考虑两个因素:元素的重复性和元素的顺序性。

1.1 无重复元素的排列当元素没有重复时,排列数可以直接通过计算阶乘来得到。

假设有n个元素,要从中选取r个元素进行排列,则排列数P可以表示为:\[P(n,r) = n!/(n-r)!\]1.2 有重复元素的排列当元素中存在重复元素时,排列数需要进行调整。

我们可以通过同理可知,假设有n个元素中,其中重复元素有m个,则排列数P可以表示为:\[P(n,r) = n!/(n_1! * n_2! * ... * n_m!)\]其中,n_1, n_2, ..., n_m表示每个重复元素的个数。

例如,有5个不同的字母要进行排列,其中有2个重复的字母,即n=5, m=2,要选取3个字母进行排列,即r=3,那么排列数P可以计算为:\[P(5,3) = 5!/(5-3)! = 60\]二、组合问题组合是指从一组元素中选取若干个元素,不考虑其顺序,常用符号为C。

在计算组合问题时,我们同样需要考虑元素的重复性。

2.1 无重复元素的组合当元素没有重复时,组合数可以通过排列数的除法得到。

假设有n 个元素,要从中选取r个元素进行组合,则组合数C可以表示为:\[C(n,r) = P(n,r)/r! = n!/(r! * (n-r)!) \]2.2 有重复元素的组合当元素中存在重复元素时,组合数需要进行调整。

我们可以通过排列数的调整同理可知,假设有n个元素中,其中重复元素有m个,则组合数C可以表示为:\[C(n,r) = P(n,r)/(r! * n_1! * n_2! * ... * n_m!)\]其中,n_1, n_2, ..., n_m表示每个重复元素的个数。

《排列与组合》的常见题型与解题方法(推荐文档)

《排列与组合》的常见题型与解题方法(推荐文档)

《排列与组合》的常见题型与解题方法一、特殊优先: 对有特殊元素(即被限制的元素)或特殊位置(被限制的位置)的排列,通常是先排特殊元素或特殊位置,再考虑其它的元素或其它的位置。

例1.(1)由0、1、2、3、4可以组成 个无重复数字的三位数。

(2) 由1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有 个。

(3) 5个人排成一排,其中甲不排在两端也不和乙相邻排列的排列共有 种。

二、捆绑法:有要求元素相邻(即连排)的排列问题,可以先将相邻的元素看作一个“整体”与其它元素排列,然后“整体”内部再进行排列。

例2.(1) 有3位老师、4名学生排成一排照相,其中老师必须在一起的排法共有 种。

(2) 有2位老师和6名学生排成一排,使两位老师之间有三名学生,这样的排法共有 种。

三、插空法:有要求元素不相邻(即间隔排)的排列问题,可以制造空档插空。

例3.(1)五种不同的收音机和四种不同的电视机陈列一排,任两台电视机不靠在一起,有 种陈列方法。

(2)6名男生6名女生排成一排,要求男女相间的排法有 种。

四、间接法(即逆向思考):先算暂时不考虑限制条件的排列或组合种数,然后再从中减去所有不符合条件的排列或组合数。

例4.(1)以正方体的顶点为顶点的四面体共有 个。

(2) 由0、1、2、3、4、可以组成 个无重复数字的三位数。

(3)集合A 有8个元素,集合B 有7个元素,B A 有4个元素,集合C 有3个元素且满足下列条件:Φ≠Φ≠⊂B C A C B A C ,,的集合C 有几个。

(4)从6名短跑运动员中选4人参加4⨯100米的接力赛,如果其中甲不能跑第一棒,乙不能跑第四棒,共有多少种参赛方案?五、先组后排:排列、组合综合题,通常都是先考虑组合后考虑排列。

例5(1)用1、2、3、⋯9这九个数字,能组成由3个奇数数字、2个偶数数字的不重复的五位数有个。

(2)有8本不同的书,从中取出6本,奖给5位数学优胜者,规定第一名(仅一人)得2本,其它每人一本,则共有种不同的奖法。

解答排列组合问题常用的几种途径

解答排列组合问题常用的几种途径

体,即为一个“对象”,4 本不同年级的物理书也看成一
个整体,即为另一个“对象”,把两个“对象”排成一排

A2 2
种排法;
第二步,对数学书、物理书两个“对象”内部的元素
分别进行排列,数学书“对象”内部的元素有
A3 3
种排列
方法,物理书“对象”内部的元素有
A
4 4
种排列方法.
因此,符合题意的排列方法共有
同元素.将这 10 个相同元素排成一排,元素之间有 9 个
空,选出 2 个空插入隔板,可把 10 个元素分成 3 份,分
配给每个班级,所以共有
C2 9
=
36种
分配方案.
本题为相同元素的分配问题,可采用隔板法对问
题进行求解.隔板法的适用范围较窄,同学们在解题时
需首先确定问题是否为相同元素的分配问题,再采用
A22∙A33∙A
4 4
=
288种
.
本题中要求数学书必须相邻,物理书也必须相
邻,则本题即为相邻问题,可采用捆绑法对问题进行
求解.
二、运用插空法
若问题中要求几个元素不能相邻,则需采用插空
法,即先将无限制条件的元素全排列;再将指定的不
能相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从
而将各个元素按照题目要求排列好.
隔板法求解.
四、借助倍缩法
有些问题中要求部分元素有固定的顺序,此时我
们可用倍缩法进行求解.先将所有元素进行全排列;然
后用所有元素的全排列数除以定序元素的全排列数,
即可得到问题的答案.
例 4.现将 4 名男生、3 名女生(身高各不相同)这 7
名学生排成一行.若女生按照从矮到高的顺序排列(从

排列组合问题常用的解题方法含答案

排列组合问题常用的解题方法含答案

高中数学排列组合问题常用的解题方法一、相邻问题捆绑法题目中规定相邻的几个元素并为一个组<当作一个元素>参与排列.例1:五人并排站成一排.如果甲、乙必须相邻且乙在甲的右边.那么不同的排法种数有种。

二、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.再把规定相离的几个元素插入上述几个元素间的空位和两端.例2:七个人并排站成一行.如果甲乙两个必须不相邻.那么不同排法的种数是。

三、定序问题缩倍法在排列问题中限制某几个元素必须保持一定顺序.可用缩小倍数的方法.例3:A、B、C、D、E五个人并排站成一排.如果 B必须站A的右边<A、B可不相邻>.那么不同的排法种数有。

四、标号排位问题分步法把元素排到指定号码的位置上.可先把某个元素按规定排入.第二步再排另一个元素.如此继续下去.依次即可完成.例4:将数字1、2、3、4填入标号为1、2、3、4的四个方格里.每格填一个数.则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有。

五、有序分配问题逐分法有序分配问题是指把元素按要求分成若干组.可用逐步下量分组法。

例5:有甲、乙、丙三项任务.甲需2人承担.乙丙各需1人承担.从10人中选出4人承担这三项任务.不同的选法总数有。

六、多元问题分类法元素多.取出的情况也有多种.可按结果要求.分成不相容的几类情况分别计算.最后总计。

例6:由数字 0.1.2.3.4.5组成且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个。

例7: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?例8:从1.2.…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>有多少种?七、交叉问题集合法某些排列组合问题几部分之间有交集.可用集合中求元素个数公式⋃=+-⋂。

n A B n A n B n A B()()()()例9:从6名运动员中选出4个参加4×100m接力赛.如果甲不跑第一棒.乙不跑第四棒.共有多少种不同参赛方法?八、定位问题优先法某个<或几个>元素要排在指定位置.可先排这个<几个>元素.再排其他元素。

排列与组合问题的解题方法

排列与组合问题的解题方法

排列与组合问题的解题方法排列与组合是数学中重要的组合数学问题,常用于解决计数和选择问题。

在排列与组合中,排列是指从一组元素中选取若干个按特定顺序排列的方式;而组合则是指从一组元素中选取若干个无序的方式。

解决排列与组合问题的方法有很多,下面将介绍一些常用的解题方法。

一、排列问题的解题方法1. 全排列方法:全排列是指对给定的一组元素进行全面排列,确保每个元素都排在不同的位置上。

全排列问题可以通过递归算法来解决。

具体步骤如下:1)选取第一个元素作为排列的首位;2)将剩余的元素进行全排列;3)将选取的元素与全排列的结果进行组合。

2. 循环方法:循环方法是指通过循环遍历的方式来求解排列问题。

具体步骤如下:1)确定排列的元素个数和位置;2)通过循环遍历的方式确定每个位置上的元素。

3. 递归方法:递归方法是指通过递归函数的调用来求解排列问题。

递归方法可以将一个问题分解为更小的子问题,并通过递归调用来解决子问题。

具体步骤如下:1)选取第一个元素作为排列的首位;2)将剩余的元素进行递归调用,求解子问题的排列;3)将选取的元素与子问题的排列进行组合。

二、组合问题的解题方法1. 递推公式法:递推公式法是一种求解组合问题的常用方法。

通过递推公式,可以将大的组合问题分解为更小的子问题,并通过递归调用来解决子问题。

具体步骤如下:1)确定组合的元素个数和位置;2)通过递推公式计算每个位置上的元素。

2. 数学公式法:数学公式法是指通过数学公式来求解组合问题。

常用的组合公式有排列组合公式、二项式定理等。

通过应用数学公式,可以快速计算组合问题的解。

具体步骤如下:1)确定组合的元素个数和位置;2)通过数学公式计算每个位置上的元素。

3. 动态规划法:动态规划法是一种求解组合问题的高效算法。

通过定义递推关系和初始条件,可以通过动态规划的方式求解组合问题。

具体步骤如下:1)定义递推关系和初始条件;2)通过递推公式计算每个位置上的元素。

总结:排列与组合问题的解题方法有很多种,选择合适的方法取决于具体的问题和求解的要求。

数学中的排列和组合计算方法

数学中的排列和组合计算方法

数学中的排列和组合计算方法在数学中,排列和组合是一些重要的计算方法,广泛应用于概率统计、组合数学、组合优化等领域。

排列和组合可以用于计算不同的排列顺序和选择组合方式的数量,为解决实际问题提供了数学工具和方法。

一、排列计算方法排列是指从一组元素中取出一部分元素按照一定的顺序进行排列。

在排列中,元素的顺序是重要的,不同的排列顺序会得到不同的结果。

下面介绍几种常见的排列计算方法。

1. 直接计算法:直接计算法是一种比较常见且直观的排列计算方法。

对于n个元素的排列,取出第一个元素有n种选择,取出第二个元素有n-1种选择,依此类推,取出第k个元素有n-k+1种选择,直到取完所有的元素。

因此,n个元素的排列数为n * (n-1) * (n-2) * ... * 2 * 1,即n的阶乘(n!)。

2. 公式计算法:当排列元素的个数n较大时,直接计算法会产生大量的中间结果,计算量较大。

这时可以使用排列的计算公式来简化计算过程。

对于从n 个元素中取出k个元素的排列,公式可以表示为P(n,k) = n! / (n-k)!。

3. 递归计算法:排列问题可以使用递归来求解。

递归的思想是将大问题逐渐分解为小问题,然后将小问题的解合并起来得到大问题的解。

对于排列问题,可以递归地将问题分解为取一个元素和取其他元素的排列问题。

具体实现时,可以选择一个元素作为第一个元素,然后递归求解剩余元素的排列,最后合并所有的排列结果。

二、组合计算方法组合是指从一组元素中取出一部分元素,不考虑元素的排列顺序。

在组合中,元素的顺序是不重要的,不同的组合顺序得到的结果是一样的。

下面介绍几种常见的组合计算方法。

1. 直接计算法:直接计算法是一种比较简单的组合计算方法。

对于n个元素的组合,如果选择了其中的k个元素,则还剩下n-k个元素没有选择。

因此,n个元素的组合数可以表示为C(n,k) = n! / (k! * (n-k)!)。

2. 公式计算法:组合的计算公式可以用于快速计算组合数。

组合与排列的计算方法

组合与排列的计算方法

组合与排列的计算方法在数学中,组合与排列是两个重要的概念,它们在各个领域都有着广泛的应用。

组合与排列的计算方法是数学中的基础知识,对于解决实际问题和理论研究都具有重要意义。

本文将探讨组合与排列的计算方法,并且介绍一些实际应用。

一、组合的计算方法组合是指从n个不同元素中取出m个元素,不考虑元素的顺序。

组合的计算方法有多种,以下将介绍几种常见的方法。

1.1 递推法递推法是一种简单有效的计算组合的方法。

假设要从n个元素中取出m个元素,可以将问题分解为两个子问题:从n-1个元素中取出m个元素和从n-1个元素中取出m-1个元素。

然后利用递推关系式,可以得到组合的计算公式:C(n,m) = C(n-1,m) + C(n-1,m-1)。

通过递推法,可以依次计算出所有的组合数。

1.2 公式法除了递推法,还可以利用组合的计算公式直接计算组合数。

组合的计算公式为:C(n,m) = n! / (m! * (n-m)!),其中n!表示n的阶乘。

通过计算阶乘,可以得到组合的具体数值。

1.3 组合数表法组合数表是一种将组合数按照规律排列的表格。

通过查表,可以直接得到组合的数值。

组合数表可以根据需要自行编制,也可以在数学教材或者相关资料中找到。

二、排列的计算方法排列是指从n个不同元素中取出m个元素,考虑元素的顺序。

排列的计算方法也有多种,以下将介绍几种常见的方法。

2.1 递推法递推法同样适用于排列的计算。

假设要从n个元素中取出m个元素进行排列,可以将问题分解为两个子问题:从n-1个元素中取出m个元素进行排列和从n-1个元素中取出m-1个元素进行排列。

然后利用递推关系式,可以得到排列的计算公式:P(n,m) = m * P(n-1,m) + P(n-1,m-1)。

通过递推法,可以依次计算出所有的排列数。

2.2 公式法排列的计算公式为:P(n,m) = n! / (n-m)!,其中n!表示n的阶乘。

通过计算阶乘,可以得到排列的具体数值。

排列组合解题方法(一)

排列组合解题方法(一)

排列组合解题方法(一)排列组合解题方法什么是排列组合?排列组合是数学中的一个重要概念,用于解决问题中的选择和安排。

排列是指从一组元素中取出若干个元素进行安排,而组合是指从一组元素中取出若干个元素进行选择。

排列和组合的计算方法有很多种,下面将详细介绍几种常用的方法。

方法一:公式法1.排列:–公式:A n m=n!(n−m)!–解释:从n个元素中取出m个元素进行排列的方法数。

2.组合:–公式:C n m=n!m!(n−m)!–解释:从n个元素中取出m个元素进行组合的方法数。

方法二:迭代法1.排列:排列,直到选择完所有元素。

–代码示例:def permutation(nums, path, res): if len(path) == len(nums):res.append(path[:]) # 注意此处要使用path的副本returnfor num in nums:if num in path:continuepath.append(num)permutation(nums, path, res)path.pop()# 使用示例nums = [1, 2, 3]res = []permutation(nums, [], res)2.组合:组合,直到选择完所有元素。

–代码示例:def combination(nums, start, k, path, res):if k == 0:res.append(path[:]) # 注意此处要使用path的副本returnfor i in range(start, len(nums)):path.append(nums[i])combination(nums, i + 1, k - 1, path,res)path.pop()# 使用示例nums = [1, 2, 3]res = []combination(nums, 0, 2, [], res)方法三:动态规划法1.排列:–算法:使用动态规划计算排列的方法数。

排列与组合问题的解题思路与示例解析

排列与组合问题的解题思路与示例解析

排列与组合问题的解题思路与示例解析在数学中,排列与组合是一类常见的问题类型,需要运用一定的思维方法和技巧来解决。

本文将介绍一些解题思路和示例解析,帮助读者更好地理解和应用排列与组合的知识。

一、排列问题排列是指从一组元素中选取若干个元素按照一定顺序进行排列的方式。

解决排列问题的关键在于确定元素的选取顺序和确定每个位置的元素个数。

1.1 顺序问题在解决排列问题时,首先需要确定元素的选取顺序。

例如,有6个人参加一场比赛,需要确定他们的名次。

这是一个顺序问题,因为名次的不同会导致结果的不同。

解决这类问题时,可以使用乘法原理。

即,第一个位置有6种选择,第二个位置有5种选择,以此类推,直到最后一个位置有1种选择。

因此,总的排列方式为6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 720种。

1.2 重复元素问题在一组元素中,如果存在重复的元素,解决排列问题时需要考虑重复元素的影响。

例如,有4个字母A、B、C、D,需要排列成3位的字符串。

解决这类问题时,可以使用分情况讨论的方法。

首先,考虑第一位的选择,共有4种选择。

然后,考虑第二位的选择,由于第一位已经选择了一个元素,所以只剩下3种选择。

最后,考虑第三位的选择,由于前两位已经选择了两个元素,所以只剩下2种选择。

因此,总的排列方式为4 × 3 × 2 = 24种。

二、组合问题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。

解决组合问题的关键在于确定元素的选取个数和确定元素的组合方式。

2.1 选取个数问题在解决组合问题时,首先需要确定元素的选取个数。

例如,有8个人参加一场晚会,需要从中选取3个人组成一个小组。

解决这类问题时,可以使用组合数的公式。

即,从8个人中选取3个人的组合数为C(8,3) = 8! / (3! × (8-3)!) = 56种。

2.2 重复元素问题在一组元素中,如果存在重复的元素,解决组合问题时需要考虑重复元素的影响。

排列组合常见21种解题方法

排列组合常见21种解题方法

排列组合常见21种解题方法.排列组合问题联系实际生动有趣,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、组合问题还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。

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m1种不同的方法,在第2类办法中有m2种不同的方法,…,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+…+mn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m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn种不同的方法。

3.分类计数原理和分步计数原理的区别: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,以免不合要求的元素占了这两个位置。

先排末位共有C3^1种方法,然后排首位共有C4^1种方法,最后排其它位置共有A4^3种方法,根据分步计数原理得到答案为C4^1 × C3^1 × A4^3 = 288.入问题或空位法来解决。

快速解决数学排列与组合问题

快速解决数学排列与组合问题

快速解决数学排列与组合问题数学排列与组合问题在高中数学中常常出现,也是各大数学竞赛的重要考点。

解决这类问题需要一定的技巧和方法,下面将介绍几种快速解决数学排列与组合问题的方法。

首先,我们来看排列问题。

排列是指从一组元素中选取若干个元素进行排列,关键是确定排列的顺序。

对于排列问题,我们可以使用阶乘的方法来求解。

假设有n个元素要进行排列,那么排列的总数就是n的阶乘。

例如,如果有4个元素要进行排列,那么排列的总数就是4的阶乘,即4×3×2×1=24。

当然,如果题目中给出了一些特殊条件,我们还需要根据题目要求进行一些限制条件的计算。

接下来,我们来看组合问题。

组合是指从一组元素中选取若干个元素进行组合,关键是不考虑元素的顺序。

对于组合问题,我们可以使用组合数的方法来求解。

组合数可以通过排列数来计算,即C(n,m)=P(n,m)/m!。

其中,C(n,m)表示从n个元素中选取m个元素进行组合的总数,P(n,m)表示从n个元素中选取m个元素进行排列的总数,m!表示m的阶乘。

例如,如果有4个元素要进行组合,选取其中2个元素进行组合,那么组合的总数就是4的排列数除以2的阶乘,即4×3/2=6。

除了以上的基本方法外,还有一些特殊的排列与组合问题可以通过一些技巧来快速解决。

例如,当问题中的元素有重复时,我们可以使用分组的方法来求解。

假设有n个元素中有m个元素是重复的,那么排列或组合的总数就是n的阶乘除以m个重复元素的阶乘。

例如,如果有6个元素中有2个元素是重复的,那么排列或组合的总数就是6的阶乘除以2的阶乘,即6×5×4×3/2×1=60。

这种方法可以大大简化计算过程,提高解题效率。

此外,还有一些特殊的排列与组合问题可以通过数学公式来求解。

例如,当问题中的元素有限制条件时,我们可以使用二项式定理来求解。

二项式定理可以表示为(a+b)^n=a^n+C(n,1)a^(n-1)b+C(n,2)a^(n-2)b^2+...+C(n,n-1)ab^(n-1)+b^n。

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常见的排列与组合问题的求解方法
1. 特殊元素(位置)优先排列法
对于含有特殊元素或特殊位置的排列问题,求解时需先满足特殊元素或特殊位置,然后考虑其他元素或其他位置
例1:一个生产过程有4道工序,每道工序需要安排1人照看,现从甲乙丙等6人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲乙两个工人中安排1人,第4道工序只能从 甲丙两人中安排1人,则不同的安排方案有多少种?
例2:1,2,3,4,5,6,7的任一排列7654321,,,,,,a a a a a a a 中,使相邻两数都互质的排列方式共有( )种?
A 576
B 720
C 864
D 1152
2.捆绑法与插空法
(1)捆绑法:对于要求某些元素相邻的问题,需要先将相邻元素看作一个整体再与其他元素进行排列,同时对相邻元素进行自排
(2)插空法:对于不相邻元素可用插空法,然后按照已经排好的元素之间形成的空位插入不能相邻的元素
例3:在一次飞行训练中,有甲乙丙丁戊5架飞机准备着舰,如果甲乙两机必须相邻着舰,而丙丁两机不能相邻着舰,那么不同的着舰方法有( )种?
A 12
B 18
C 24
D 48
例4:(1)3男4女排成一排,要求任何同性别的人不能排在一起,有多少种排法?
(2)4男4女排成一排,要求任何同性别的人不能排在一起,有多少种排法?
3.定序问题先排后除法
(1)对于某些元素的顺序固定问题,可先全排,再除以定序元素的全排或在总位置中选出定序元素的位置,然后对其他元素进行排列,如n 个元素排成一排,其中m 个元素相对顺序固定不变的方法共有m m n n
A A 或从n 个位置中选出m 个位置排顺序固定的m 个元素,其余元素进行全排列
共有m n m n m n
A C --种 (2)相同元素的排列问题与元素间的顺序固定问题相似,其一般方法是含有m n n n n ,...,,321个相同元素的排列方法是)...(!
!...!!2121m m n n n n n n n n +++= 例5:5人站成一排,如果甲必须站在乙的左边,则不同的排列方法有多少种?
例6:现有2个红球,3个黄球,4个白球,同色球不加以区分,将这9个球排成一列有多少种不同的排法?
4.均分分组与部分均分分组问题用”除法”
(1)平均分组问题:一般来说,km 个不同的元素分成k 组,每组m 个,则不同的分法有k k m m
m m k m km A C C C ...)1(-种
(2)不平均分组问题:一般来说,把n 个不同元素分成k 组,每组分别有k m m m ,...,21个, k
m m m ,...,21互不相等,且n m m m k =+++...21,则不同的分法为k k
m m m m m n m m n m n C C C C ...321211--- 若k m m m ,...,21中有i 个相等,则不同的分法为i i m
m m m m n m m n m n A C C C C k k ...321211---
上面的组合问题给出了两个解法模型,处理这类问题的关键是充分考虑到是否与顺序有关,避免产生重复计数
例7:(1)6本不同的书平均分成3份,每份2本,有多少种不同的分法?
(2)6本不同的书分成3份,一份4本,另外两份各1本,有多少种不同的分法?
5.”相同元素”与”不同元素”分配问题
(1)对于相同元素的分配问题,可以按需分配(即定人又定数可直接取),也可以按先分组后分配的方法处理,而对于相同元素的分配问题,除利用分类讨论方法外,也可以利用”隔板法”
(2)隔板法:将n 个完全相同的元素分成m 份,每份至少一个的分法种数可按下列方法得到: 1,将n 个元素排成一排,在它们之间共有(n-1)个位置
2,在这(n-1)个位置中插入m-1个挡板,恰好把n 个元素分成m 份,每份至少一个
3,由组合数的定义可知共有11--m n C 种分法
例8:为预防和控制某流感,某学校医务室欲将23支相同的温度计发到高三年级10个班级中,要求分发到每个班级的温度计不少于2支,则不同的分发方式有( )种?
A 120
B 175
C 220
D 820
例9:将包含甲乙两队的8支队伍平均分成2个小组参加某项比赛,则甲乙两队被分在不同小组的分组方案有( ) 种?
A 20
B 35
C 40
D 60
6.环排问题线排策略
n 个元素作圆形排列,共有)!1-n (种
例10:8人围桌而坐,共多少种坐法?
例11:6颗钻石可穿成几种钻石圈?
7.正难则反----间接法
对于某些排列组合问题,当正面情况较复杂而其反面情况较简单时,可先考虑无限制条件的排列,再减去其反面情况的总数,一般含有”至少””至多”型问题常用间接法
例11.某市拟从4个重点项目和6个一般项目中各选2个项目作为本年度要启动的项目,则重点项目A 和一般项目B 至少有一个被选中的不同方法数是多少?
8.树状图法
对于复杂的排列问题,可以利用"树状图"法帮助分析,运用树状图分析问题,直观清楚,并且还可以避免重复和遗漏
例12:用6种不同颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求最多使用3种颜色且相邻两个格子颜色不同,则不同涂色方法有多少种?。

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