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排列组合
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:
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)
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)。
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)
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 种,个元素的全排列有 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,则有 种排列方法。
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)
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