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【组合数学】排列组合 ( 集合排列、分步处理示例 )

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  • 一、集合排列、分步处理示例

排列组合参考博客 :

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  • 【组合数学】排列组合 ( 集合组合、一一对应模型分析示例 )

一、集合排列、分步处理示例


9

9

9 本不同的书 ,

4

4

4 本红皮 ,

5

5

5 本白皮 ;

1.

9

9

9 本书的排列方式 :

9

9

9 本书 , 每本书都是不同的 , 元素不重复 , 排列方式指的是有序选取 ,

因此这里 元素不重复 , 有序选取 , 对应的是 集合的排列 , 使用集合排列公式 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

9

,

9

)

=

9

!

(

9

9

)

!

=

9

!

N = P(n,r) = P(9, 9) = \cfrac{9!}{(9-9)!} = 9!

N=P(n,r)=P(9,9)=(99)!9!=9!

★ 排列数与组合数回顾 :

  • 排列数 :

    n

    n

    n 元集

    S

    S

    S , 从

    S

    S

    S 集合中 有序 , 不重复 选取

    r

    r

    r 个元素 ,

    P

    (

    n

    ,

    r

    )

    =

    n

    !

    (

    n

    r

    )

    !

    P(n,r) = \dfrac{n!}{(n-r)!}

    P(n,r)=(nr)!n!

  • 组合数 :

    n

    n

    n 元集

    S

    S

    S , 从

    S

    S

    S 集合中 无序 , 不重复 选取

    r

    r

    r 个元素 ,

    C

    (

    n

    ,

    r

    )

    =

    P

    (

    n

    ,

    r

    )

    r

    !

    n

    !

    (

    n

    r

    )

    !

    r

    !

    C(n,r) = \dfrac{P(n,r)}{r!} \dfrac{n!}{(n-r)!r!}

    C(n,r)=r!P(n,r)(nr)!r!n!
    参考 : 【组合数学】排列组合 ( 排列组合内容概要 | 选取问题 | 集合排列 | 集合组合 )

2. 白皮书放在一起的排列方式 :

分步处理 : 需要进行分步处理 , 先将白皮书排列好 , 然后将 所有白皮书 当做一个元素 , 与红皮书进行排序 ;

( 1 ) 第

1

1

1 步 :

5

5

5 本白皮书放在一起 , 排列方式就是 元素不重复 有序选取 , 是集合的排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

5

,

5

)

=

5

!

(

5

5

)

!

=

5

!

N = P(n,r) = P(5, 5) = \cfrac{5!}{(5-5)!} = 5!

N=P(n,r)=P(5,5)=(55)!5!=5!

( 2 ) 第

2

2

2 步 :

4

4

4 本红皮书 , 与一组白皮书 进行排序 , 有

5

5

5 个元素 , 将其进行全排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

5

,

5

)

=

5

!

(

5

5

)

!

=

5

!

N = P(n,r) = P(5, 5) = \cfrac{5!}{(5-5)!} = 5!

N=P(n,r)=P(5,5)=(55)!5!=5!

( 3 ) 分步汇总 ( 乘法原则 ) : 将上述两个步骤的排列方案个数相乘 , 就是最终结果 ;

N

=

5

!

 

5

!

N = 5! \ 5!

N=5! 5!

3. 白皮书放在一起 , 红皮书放在一起 的排列方式 :

分步处理 : 需要进行分步处理 ,

  • 先将白皮书排列好 ;
  • 再将红皮书排列好 ;
  • 最后将 所有白皮书 当做一个元素 , 所有的红皮书当做一个元素 , 将上述两个元素进行排列 ;

( 1 ) 第

1

1

1 步 :

5

5

5 本白皮书放在一起 , 排列方式就是 元素不重复 有序选取 , 是集合的排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

5

,

5

)

=

5

!

(

5

5

)

!

=

5

!

N = P(n,r) = P(5, 5) = \cfrac{5!}{(5-5)!} = 5!

N=P(n,r)=P(5,5)=(55)!5!=5!

( 2 ) 第

2

2

2 步 :

4

4

4 本红皮书放在一起 , 排列方式就是 元素不重复 有序选取 , 是集合的排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

4

,

4

)

=

4

!

(

4

4

)

!

=

4

!

N = P(n,r) = P(4, 4) = \cfrac{4!}{(4-4)!} = 4!

N=P(n,r)=P(4,4)=(44)!4!=4!

( 3 ) 第

3

3

3 步 : 最后将 所有白皮书 当做一个元素 , 所有的红皮书当做一个元素 , 将上述两个元素进行排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

2

,

2

)

=

2

!

(

2

2

)

!

=

2

!

N = P(n,r) = P(2, 2) = \cfrac{2!}{(2-2)!} = 2!

N=P(n,r)=P(2,2)=(22)!2!=2!

( 4 ) 分步汇总 ( 乘法原则 ) : 将上述

3

3

3 个步骤的排列方案个数相乘 , 就是最终结果 ;

N

=

5

!

 

4

!

 

2

!

N = 5! \ 4! \ 2!

N=5! 4! 2!

4. 白皮书和红皮书相间排列 的排列方式 :

分步处理 : 需要进行分步处理 ,

  • 先将白皮书排列好 ;
  • 再将红皮书插空放入 ;

( 1 ) 第

1

1

1 步 :

5

5

5 本白皮书放在一起 , 排列方式就是 元素不重复 有序选取 , 是集合的排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

5

,

5

)

=

5

!

(

5

5

)

!

=

5

!

N = P(n,r) = P(5, 5) = \cfrac{5!}{(5-5)!} = 5!

N=P(n,r)=P(5,5)=(55)!5!=5!

( 2 ) 第

2

2

2 步 :

5

5

5 本白皮书排列形成了

4

4

4 个空位 , 将红皮书插空放入

4

4

4 个位置 , 即集合全排列 ;

N

=

P

(

n

,

r

)

=

P

(

4

,

4

)

=

4

!

(

4

4

)

!

=

4

!

N = P(n,r) = P(4, 4) = \cfrac{4!}{(4-4)!} = 4!

N=P(n,r)=P(4,4)=(44)!4!=4!

( 3 ) 分步汇总 ( 乘法原则 ) : 将上述

2

2

2 个步骤的排列方案个数相乘 , 就是最终结果 ;

N

=

5

!

 

4

!

N = 5! \ 4!

N=5! 4!

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