排列组合基本原理
(2010-12-27 22:50:58)
标签:
元素宋体限制条件排法排列教育 |
分类: 数学运算 |
基本知识点回顾:
1 、排列:从N
不同元素中,任取M
个元素(被取元素各不相同)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。
2
、组合:从N 个不同元素中取出M 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(不考虑元素顺序)
3 、分步计数原理(也称乘法原理):完成一件事,需要分成n 个步骤,做第1
步有ml
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。
4 、分类计数原理:完成一件事有n
类办法,在第一类办法中有ml
种不同的方法,在第二类办法中有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 = ml + m2 +
…+mn 种不同的方法。
解题技巧:首先要弄清一件事是“分类”还是“分步”完成,对于元素之间的关系,还要考虑“是有序”的还是“无序的”,也就是会正确使用分类计数原理和分步计数原理、排列定义和组合定义,其次,对一些复杂的带有附加条件的问题,需掌握以下儿种常用的解题方法:
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。
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4 种站法;第二步再让其余的5 人站在其他5 个位置上,有120 种站法,故站法共有:480 (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6 *
5 * 4 * 3 * 2 种,然后女生内部再进行排列,有6 种,所以排法共有:4320 (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己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4 * 3 * 2 * 1 种,再往4 人之间及两端的5 个空位中让甲、乙、丙插入,有5 * 4 * 3 种,所以排法共有:1440 (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。解题方法是:先将n 个元素进行全排列有
例4 .由数字O 、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六位数有多少个?
解:不考虑限制条件,组成的六位数有C(l,5)*P(5,5)种,其中个位与十位上的数字一定,所以所求的六位数有:C(1,5 )*P(5,5)/2(个)
五.分排问题用直排法
对于把几个元素分成若干排的排列问题,若没有其他特殊要求,可采取统一成一排的方法求解。
例5 . 9 个人坐成三排,第一排2 人,第二排3
人,第三排4
人,则不同的坐法共有多少种?
解:9
个人可以在三排中随意就坐,无其他限制条件,所以三排可以看作一排来处理,不同的坐标共有P( 9,9)种。
六.复杂问题用排除法
对于某些比较复杂的或抽象的排列问题,可以采用转化思想,从问题的反面去考虑,先求出无限制条件的方法种数,然后去掉不符合条件的方法种数。在应用此法时要注意做到不重不漏。