排列組合的常用方法

2021-07-14 02:51:57 字數 4295 閱讀 6918

四、特殊元素「優先安排法」

對於帶有特殊元素的排列組合問題,一般應先考慮特殊元素,再考慮其它元素。

【例4】用0,1,2,3,4,五個數字,組成沒有重複數字的三位數,其中偶數共有( )。

a. 24個 b.30個 c.40個 d.60個

分析:由於該三位數為偶數,故末尾數字必為偶數,又因為0不能排首位,故0就是其中的「特殊」元素,應優先安排,按0排在末尾和0不排在末尾分為兩類: 0排末尾時,有個1。

0不排在末尾時,則有個,由分數計數原理,共有偶數=30個,答案:b

練習1、從6名志願者中選出4人分別從事翻譯、導遊、導購、保潔四項不同的工作,若其中甲、乙兩名志願者都不能從事翻譯工作,則不同的選派方案共有( )

(a) 280種 (b)240種 (c)180種 (d)96種

練習2、由0,1,2,3,4,5可以組成多少個沒有重複數字五位奇數.

解:由於末位和首位有特殊要求,應該優先安排,以免不合要求的元素佔了這兩個位置先排末位共有___

然後排首位共有___

最後排其它位置共有___

由分步計數原理得

五、區域性問題「整體優先法」

對於區域性排列問題,可先將區域性看作乙個元與其餘元素一同排列,然後在進行區域性排列。

【例5】7人站成一排照相,要求甲乙兩人之間恰好隔三人的站法有多少種?

分析: 甲、乙及間隔的3人組成乙個「小整體」,這3人可從其餘5人中選,有種;這個「小整體」與其餘2人共3個元素全排列有種方法,它的內部甲、乙兩人有種站法,中間選的3人也有種排法,故符合要求的站法共有種。

六、總體淘汰法

對於含有否定字眼的問題,還可以從總體中把不符合要求的除去,此時應注意既不能多減也不能少減。

例如在例4中,也可用此法解答:五個數字組成三為數的全排列有個,排好後發現0不能排首位,而且數字1,3也不能排末位,這兩種排法要除去,故有個偶數

七、相鄰問題用「**法」法

對於某幾個元素要求相鄰的排列問題,可先將相鄰的元素「**」起來,看成乙個「大」的元素與其它的元素排列,然後再對相鄰元素內部進行排列。

【例6】7人站成一排照相,甲、乙、丙三人相鄰,有多少種不同排法?

分析: 把甲、乙、丙三人看作乙個「元」,與其餘4人共5個元作全排列,有種排法,而甲乙、丙、之間又有種排法,故共有種排法。

練習、計畫展出10幅不同的畫,其中1幅水彩畫、4幅油畫、5幅國畫,排成一行陳列,要求同一品種的畫必須連在一起,並且水彩畫不放在兩端,那麼不同的陳列方式有( )

(a) (b) (c) (d)

分析:先把三種不同的畫捆在一起,各看成整體,但水彩畫不放在兩端,則整體有種不同的排法,然後對4幅油畫和5幅國畫內部進行全排,有種不同的排法,所以不同的陳列方式有種,選d。

八、不相鄰問題用「插空法」

對於某幾個元素不相鄰的排列問題,可先將其他元素排好,再將不相鄰元素在已排好的元素之間及兩端空隙中插入即可。

【例7】在例6中, 若要求甲、乙、丙不相鄰,則有多少種不同的排法?

分析: 先將其餘四人排好有種排法,再在這人之間及兩端的5個「空」中選三個位置讓甲乙丙插入,則有種方法,這樣共有種不同排法。

九、定序問題倍縮、空位法

對於某幾個元素順序一定的排列問題,可先把這幾個元素與其他元素一同排列,然後用總排列數除以這幾個元素的全排列數。

【例8】(倍縮法)6個人排隊,甲、乙、丙三人按「甲---乙---丙」順序排的排隊方法有多少種?

分析: 不考慮附加條件,排隊方法有種,而其中甲、乙、丙的種排法中只有一種符合條件。故符合條件的排法有種。

(空位法)設想有6個位置讓除甲乙丙以外的3人排列共有種方法,其餘的三個位置甲乙丙共有 1 種坐法,則共有種方法

十、元素相同問題隔板

將n個相同的元素分成m份(n,m為正整數),每份至少乙個元素,可以用m-1塊隔板,插入n個元素排成一排的n-1個空隙中,所有分法數為

【例9】6人帶10瓶汽水參加春遊,每人至少帶1瓶汽水,共有多少種不同的帶法?

分析:將所求問題轉化——10個相同的球放到6個不同的盒子裡,每個盒子裡至少放1個球,有多少種不同的放法。

即把排成一行的10個「0」分成6份的方法數,這樣用5塊閘板插在9個間隔中,共有即共有126種不同的帶法。

練習.有10個運動員名額,分給7個班,每班至少乙個,有多少種分配方案?

十一、分排問題「直排法」、環排問題線排

把幾個元素排成前後若干排的排列問題,若沒有其它的特殊要求,可採取統一排成一排的方法來處理。

【例10】7個人坐兩排座位,第一排3個人,第二排坐4個人,則不同的坐法有多少種?

分析:7個人可以在前兩排隨意就坐,再無其它條件,故兩排可看作一排來處理,不同的坐法共有種。

一般地,n個不同元素作圓形排列,共有(n-1)!種排法.如果從n個不同元素中取出m個元素作圓形排列共有種排法

例如. 5人圍桌而坐,共有多少種坐法?

甲解:圍桌而坐與坐成一排的不同點在於:坐成圓形沒有首尾之分,所以固定一人甲並從此位置把圓形展成直線其餘4人共有種種排法,即!

十二、列舉法

例11、 將數字1、2、3、4填在標號為1、2、3、4的四個方格裡,每格填上乙個數字,且每個方格的標號與所填的數字均不相同的填法有幾種?

它們是:

把符合條件的安排不重複、不遺漏的一一枚舉出來,是最簡單、最原始但也是最基本的計數方法.教材中多次應用到,高考中常用列舉法解決問題.

例12.某電腦使用者計畫使用不超過500元的資金購買單價分別60元、70元的單片軟體和盒裝磁碟,根據需要,軟體至少買3片,磁碟至少買2盒,則不同的選購方法有( )

a.5種 b.6種 c.7種 d.8種

解析:根據所給選項數字較小,不難用列舉法解決.

單片買3張,磁碟買2盒,花錢320元;單片買3張,磁碟買3盒,花錢390元;單片買3張,磁碟買4盒,花錢460元;單片買4張,磁碟買2盒,花錢380元;單片買4張,磁碟買3盒,花錢450元;單片買5張,磁碟買2盒,花錢440元;單片買6張,磁碟買2盒,花錢500元.故選購方式有7種,選a.

例13.從1到100的一百個自然數中,每次取出兩個數,使其和大於100,這樣的取法共有多少種?

解: 從1到100的一百個自然數中,每次取出兩個數,其中必有乙個是較小的.我們先按較小的一數枚舉,而當較小的數取定以後,使和超過100的另乙個相應較大的數不難一一例舉,所有情況如下表:

所以共有:1+2+3+…+49+50+49+…+1=2500種不同的取法.

【例14】9 人組成籃球隊,其中7人善打前鋒,3人善打後衛,現從中選5人(兩衛三鋒,且鋒分左、中、右,衛分左右)組隊出場,有多少種不同的組隊方法?

分析:由題設知,其中有1 人既可打鋒,又可打衛,則只會鋒的有6人,只會衛的有2 人。列表如下:

由表知,共有種方法。

十三、分組問題

例15:8本不同的書,按照以下要求分配,各有多少種不同的分法?⑴一堆1本, 一堆2本, 一堆5本;⑵甲得1本,乙得2本,丙得5本;⑶甲、乙、丙三人, 一人1本, 一人2本, 一人5本;⑷平均分給甲、乙、丙、丁四人;⑸平均分成四堆;⑹分成三堆,一堆4本,一堆2本,一堆2本;⑺給三人一人4本, 一人2本, 一人2本。

解析:小題⑴屬非平均分組問題,僅僅分組, 分組與順序無關,是組合問題,共有種不同的分法;小題⑵屬非平均分組定向分配問題,先分組,再分配, 但是是定向分配不涉及排序,共有種不同的分法;小題⑶屬非平均分組不定向分配問題,先分組,再分配, 與順序有關,需排序,共有種不同的分法;小題⑷屬平均分組不定向分配問題,先分組有種分法,再分配, 與順序有關, 有種排列,共有種不同的分配方法;小題⑸屬平均分組問題, 分組與順序無關,是組合問題,有種不同分法;小題⑹屬部分平均分組問題,分組與順序無關,有種不同分法;小題⑺屬部分平均分組不定向分配問題,先分組,再分配,與順序有關,有種不同分法。。

練習1:3名醫生和6名**被分配到3所學校為學生體檢,每校分配1名醫生和2名**,不同的分配方法種數共有多少?

解析:用分步計數的原理,分兩大步:

第一大步:先把 3名醫生分配到3所學校共有種(分三小步) ;

第二大步:再把6名**分配到3所學校共有種(分三小步) ;

根據分步計數原理可得(種)。

練習2:6名旅客安排在3個房間,每個房間至少安排一名旅客,則不同的安排方法種數共有多少?

解析:整體分三類:

①先把6名旅客分成1,1,4三組,有種分法,再分配到3個房間有種情況,由分步計數原理可得有種安排方法;

②先把6名旅客分成1,2,3三組,有種分法,再分配到3個房間有種情況,由分步計數原理可得有種安排方法;

③先把6名旅客分成2,2,2三組,有種分法,再分配到3個房間有種情況,由分步計數原理可得有種安排方法;

由分類計數原理,知共有不同的安排種數為90+360+90=540(種)。

練習3、 6本不同的書平均分成3堆,每堆2本共有多少分法?

故共種分法。

解排列組合問題常用方法 二十種

一 定位問題優先法 特殊元素和特殊位置優先法 例 由可以組成多少個沒有重複數字五位奇數?分析 特殊元素和特殊位置有特殊要求,應優先考慮。末位和首位有特殊要求。先排末位,從三個數中任選乙個共有種組合 然後排首位,從和剩餘的兩個奇數中任選乙個共有種組合 最後排中間三個數,從剩餘四個數中任選三個共有種排列...

排列組合問題方法小結

一 排列問題 一 可重複排列問題 例1 1 有4名學生報名參加數學 物理 化學競賽,每人限報一科,有多少種不同的報名方法?2 有4名學生參加爭奪數學 物理 化學競賽冠軍,有多少種不同的結果?解 1 2 例2 集合的子集共有多少個?二 列舉法 例3 用1 2 3 4四個數字排成三位數,並把這些數由小到...

排列組合小結

例1 某班有男生25人,女生21人,現選男生3人,女生2人分別擔任正 副班長 學委 體委 宣委,問有多少種不同的選舉方法?上題中,1 如果由25名男生中選3人擔任班長 學委 體委,女生中選2人擔任副班長 宣委,問有多少種不同的選法?2 若25名男生中選3人,21名女生中選2人,分別擔任正 副班長 學...