《排列组合专题》课件资料讲解.ppt

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1、加法原理和乘法原理,加法原理和乘法原理是排列组合的基础和核心,既可用来推导排列数、组合数公式,也可用来直接解题。它们的共同点都是把一个事件分成若干个分事件来进行计算。利用加法原理,重在分“类”,类与类之间具有独立性和并列性;利用乘法原理,重在分步;步与步之间具有相依性和连续性。比较复杂的问题,常先分类再分步。,1.加法原理:如果完成一项工作有两类相互独立的方式A和B,在方式A中有m种完成任务的途径,在方式B中有n种完成任务的途径,则完成这项工作的总的途径有m+n种.,2.乘法原理:如果完成一项工作有两个连续的步骤A和B,在步骤A中有m种不同的方式,在步骤B中有n种不同的方式,则完成这项工作的总

2、的方法有m*n种.,例1、,从1到4这4个数码中不重复地任取3个构成一个三位数,求这样的三位数一共有多少个?,分析:构成三位数的过程可以看成是由连续的三步完成:第一步:取百位上的数字,共有4种方法第二步:取十位上的数字,共有3种方法(即不能取百位上已经取走的数码)第三步:取个位上的数字,共有2种方法(即不能取百位和十位上已经取走的数码)因此由乘法原理,这样的三位数一共有:4*3*2=24种.,例2、,一个三位数,如果它的每一位数字都不小于另一个三位数对应数位上的数字,就称它“吃掉”后一个三位数,例如543吃掉432,543吃掉543,但是543不能吃掉534。那么能吃掉587的三位数共有多少个

3、?,百位上有5、6、7、8、9五种选择,十位上有8、9两种选择,个位上有7,8,9三种选择,所以共有523=30(个)三位数。,例3、,如图,一方形花坛分成编号为,四块,现有红、黄、蓝、紫四种颜色的花供选种,要求每块只种一种颜色的花,且相邻的两块种不同颜色的花。如果编号为的已经种上红色花,那么其余三块不同的种法有 种。,21,编号为的有三种选择,对于编号为的,可以分成以下二类:1、若编号为的与编号为的同色,则编号为的有三种选择。这种情况下共有33种方案。2、若编号为的与编号为的不同色,则编号为的有二种选择,编号为的有二种选择。这种情况下共有322种方案。,例4、,用红、黄、绿、蓝、黑五种颜色涂

4、在如下图所示的ABCDE五区域,颜色可重复使用,但同色不相邻,涂法有几种?,AC同色:5*4*4*1*4AC不同色:5*4*4*3*3,1040,例5、,在一块并排的10垄田地中,选择二垄分别种植A,B两种作物,每种种植一垄,为有利于作物生长,要求A,B两种作物的间隔不少于6垄,不同的选法共有_种。,分析:采取分类的方法。第一类:A在第一垄,B有3种选择;第二类:A在第二垄,B有2种选择;第三类:A在第三垄,B有一种选择,同理A、B位置互换,共12种。,例6、,某小组有10人,每人至少会英语和日语的一门,其中8人会英语,5人会日语,从中选出会英语与会日语的各1人,有多少种不同的选法?,由于8+

5、51310,所以10人中必有3人既会英语又会日语。(5+2+3)所以可分三类:52+53+23=31,例7、,在所有的三位数中,有且只有两个数字相同的三位数共有多少个?,(1),(2),(3),,(1),(2),(3)类中每类都是99种,共有99+99+99399243个只有两个数字相同的三位数。,例8、,求正整数1400的正因数的个数,因为任何一个正整数的任何一个正因数(除1外)都是这个数的一些质因数的积,因此,我们先把1400分解成质因数的连乘积1400=23527.所以这个数的任何一个正因数都是由2,5,7中的若干个相乘而得到(有的可重复)。,于是取1400的一个正因数,这件事情是分如下

6、三个步骤完成的:(1)取23的正因数是20,21,22,23,共3+1种;(2)取52的正因数是50,51,52,共2+1种;(3)取7的正因数是70,71,共1+1种所以1400的正因数个数为(3+1)(2+1)(1+1)=24,例9、,从1到300的自然数中,完全不含有数字3的有多少个?,将0到299的整数都看成三位数,其中数字3不出现的,百位数字可以是0,1或2三种情况。十位数字与个位数字均有九种,因此除去0共有3991=242(个),例10、,在小于10000的自然数中,含有数字1的数有多少个?,不妨将0至9999的自然数均看作四位数,凡位数不到四位的自然数在前面补0,使之成为四位数。

7、先求不含数字1的这样的四位数共有几个,即有0,2,3,4,5,6,7,8,9这九个数字所组成的四位数的个数。由于每一位都可有9种写法,所以,根据乘法原理,由这九个数字组成的四位数个数为99996561。于是,小于10000且含有数字1的自然数共有9999-6561=3438个,排列的定义,数学上,把若干元素,按照任何一种顺序排成一列,叫做排列。如果两个排列满足下列条件之一,它们就被认为是不同的排列:1.所含元素不全相同 2.所含元素相同,但顺序不同。,相异元素不重复的排列,从 n个不同的元素中,取出r个不重复的元素,按次序排成一列,当rn时,称为从n个中取r个的一种选排列。,如:从a,b,c这

8、三个字母中,每次取出2个,有多少种排列方法?第一步:确定左边的字母,在三个字母中任取一个,有种方法;第二步:确定右边的字母,从剩下的个字母中选取一个,有种方法;根据乘法原理,共有种不同的排法.ab ac ba bc ca cb,一般地,从n个不同的元素中取出r个元素的选排列数用 表示,则 n!/(n-r)!,例全国足球甲级(组)联赛共有队参加,每队都要与其它各队在主、客场分别比赛一次,共进行多少场比赛?,任何二个队进行一次主场比赛和一场客场比赛,相当于从14个元素中任取2个元素的一个排列,共需进行的比赛场次是=14!/12!=14*13=182,当n=r时,叫做n个不同元素的全排列n个不同元素

9、的全排列数Pnn n!,例个人站成一排照相,共有多少种不同的排列方法?,!,例3、求有多少个没有重复数字且能被5整除的四位奇数。,要能被5整除又是奇数,所以个位上数字只能是5,有1种选法,由于5已用过,又不可能是0,所以千位上数有P18种选法,已用过2个数,所以百位、十位上的数有P28种选法。所以符合题意的个数为:1 P18 P28448,例4、用0、1、2、3、4、5六个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位偶数?,1.个位为0,十位为1、2、3、4、5中的一个,百位为剩下的四个数字中的一个,所以这样的偶数共有1P15P14,2.个位为2,百位为1、3、4、5中的一个,十位为剩下的四个数字中

10、的一个,所以这样的偶数共有1P14P14,3.个位为4,百位为1、2、3、5中的一个,十位为剩下的四个数字中的一个,所以这样的偶数共有1P14P14,所以符合题意的个数为20161652,例5、8位同学排成相等的两行,要求某两位同学必须排在前排,有多少种排法?,这两个同学排在前排4个位置的排列数是P24,其它同学在余下的6个位置排的排列数是6!,所以符合题意的个数为P246!127208640。,例6、某车站有编号为1到6的6个入口处,每个入口处每次只能进一人,问一个小组4人进站的方案有几种?,第一个人有6种方案,第二个人有7种方案,因为他选择和第一个人相同入口处时,还有前后之分9*8*7*6

11、=3024,相异元素的可重复排列,从n个不同元素中取出r个元素的可重复的排列种数为nr.,93=729,例7由数字1,2,3,9共能组成多少个三位数?,相异元素的循环排列,n个不同元素不分首尾排成一个圆圈,称为循环排列。其排列数为n!/n=(n-1)!。如1,2,3三个数的循环排列只有,二种。,例8在圆形花坛外侧摆放盆菊花和盆兰花,要求兰花不能相邻摆放,一共有多少种摆法?,盆菊花摆成一周的排列方法有n1=!盆兰花插入个空中的排列总数有n2=P=8!/4!摆放总数为n=n1*n2=8467200,例9有男女各五个人,其中有对是夫妻,沿圆桌就座,若每对夫妻都坐在相邻的位置,问有多少种坐法?,设对夫

12、妻分别为和a,和b,和c,先让,三人和另外个人沿圆桌就座的方法为!种又对上述每种坐法,a坐在的邻座的方式有左右两种,b,c也如此所以共有!种,不全相异元素的排列,如果在n个元素中,有n1个元素彼此相同,有n2个元素彼此相同,,又有nm个元素彼此相同,若n1+n2+nm=n,则这n个元素的全排列叫做不全相异元素的全排列,其排列数为:n!/(n1!*n2!*nm!).,若n1+n2+nm=rn,则这n个元素的全排列叫做不全相异元素的选排列,其排列数为:prn/(n1!*n2!*nm!).,例10、将N个红球和M个黄球排成一行。如:N=2,M=3可得到10种排法。问题:当N=4,M=3时有 种不同排

13、法?,7!/(4!*3!)=35,NOIP2002,例11、把两个红球、一个蓝球和一个白球放到十个编号不同的盒子中去,有多少种方法?,排列数为p410/(2!*1!*1!)2520,生成排列的算法,下面程序的功能是利用递归方法生成从1到n(n10)的n个数的全部可能的排列(不一定按升序输出)。例如,输入3,则应该输出(每行输出5个排列):123 132 213 231 321 312,求全排列(06年初赛题),var i,n,k:integer;a:array1.10 of integer;count:longint;procedure perm(k:integer);var j,p,t:in

14、teger;begin if()then begin();for p:=1 to k do write(ap:1);write();if()then writeln;exit;end;,for j:=k to n do begin t:=ak;ak:=aj;aj:=t;perm(k+1);t:=ak;()end end;begin writeln(Entry n:);read(n);count:=0;for i:=1 to n do ai:=i;()end.,perm(1),K=n,inc(count),count mod 5=0,ak:=aj;aj:=t;,123 132 213 231 3

15、21 312,算法过程:用数组:a:array1.r of integer;表示排列;初始化时,ai:=i(i=1,2,r);设中间的某一个排列为a1,a2,,ar,则求出下一个排列的算法为:从后面向前找,直到找到一个顺序为止(设下标为j-1,则aj-1aj)从aj ar中,找出一个比aj-1大的最小元素ak将aj-1与ak交换将aj,aj+1ar由小到大排序。,问题描述:用生成法求出1,2,r的全排列(r=8).1999年提高组,const r=7;var n,i,s,k,j,i1,t:intger;a:array1.rof integer;procedure print1;var ik:i

16、nteger;begin for ik:=1 to r do write(aik:8);writeln;endbegin for i:=1 to r do _;print1;输出第一个排列 s:=1;for i:=2 to r do s:=s*i;总排列数为r!s:=s-1;还需生成s-1个排列 for i:=_ _do begin j:=r;while_ _do j:=j-1;k:=j;for i1:=j+1 to r do if _ _ then k:=i1;,t:=aj-1;aj-1:=ak;ak:=t;for i1:=j to r-1 do for k:=i1+1 to r do if

17、 _then begin t:=ai1;ai1:=ak;ak:=t;end;print1;end;end.,ai:=i,1 to s,aj-1aj,(ai1aj-1)and(ai1ak),ai1ak,1 3 2 5 41 3 4 5 21 3 4 2 5,【问题描述】人类终于登上了火星的土地并且见到了神秘的火星人。人类和火星人都无法理解对方的语言,但是我们的科学家发明了一种用数字交流的方法。这种交流方法是这样的,首先,火星人把一个非常大的数字告诉人类科学家,科学家破解这个数字的含义后,再把一个很小的数字加到这个大数上面,把结果告诉火星人,作为人类的回答。火星人用一种非常简单的方式来表示数字掰手

18、指。火星人只有一只手,但这只手上有成千上万的手指,这些手指排成一列,分别编号为1,2,3。火星人的任意两根手指都能随意交换位置,他们就是通过这方法计数的。一个火星人用一个人类的手演示了如何用手指计数。如果把五根手指拇指、食指、中指、无名指和小指分别编号为1,2,3,4和5,当它们按正常顺序排列时,形成了5位数12345,当你交换无名指和小指的位置时,会形成5位数12354,当你把五个手指的顺序完全颠倒时,会形成54321,在所有能够形成的120个5位数中,12345最小,它表示1;12354第二小,它表示2;54321最大,它表示120。下表展示了只有3根手指时能够形成的6个3位数和它们代表的

19、数字:,火星人(04年普及组),现在你有幸成为了第一个和火星人交流的地球人。一个火星人会让你看他的手指,科学家会告诉你要加上去的很小的数。你的任务是,把火星人用手指表示的数与科学家告诉你的数相加,并根据相加的结果改变火星人手指的排列顺序。输入数据保证这个结果不会超出火星人手指能表示的范围。【输入文件】输入文件martian.in包括三行,第一行有一个正整数N,表示火星人手指的数目(1=N=10000)。第二行是一个正整数M,表示要加上去的小整数(1=M=100)。下一行是1到N这N个整数的一个排列,用空格隔开,表示火星人手指的排列顺序。【输出文件】输出文件martian.out只有一行,这一行

20、含有N个整数,表示改变后的火星人手指的排列顺序。每两个相邻的数中间用一个空格分开,不能有多余的空格。【样例输入】531 2 3 4 5【样例输出】1 2 4 5 3【数据规模】对于30%的数据,N=15;对于60%的数据,N=50;对于全部的数据,N=10000;,var n,m,i,ss,j,k,temp:integer;min:longint;a:array1.10000of integer;begin readln(n);readln(m);for i:=1 to n do read(ai);while m0 do一次循环产生下一个排列 begin j:=n;while(j1)and(a

21、jaj-1 min:=aj;k:=j;for i:=j to n do if(aiaj-1)and(aimin)then begin k:=i;min:=ai;end;从aj到an,找出一个比aj-1大的最小值 temp:=aj-1;aj-1:=ak;ak:=temp;交换,for i:=j to n-1 do begin ss:=i;for k:=i+1 to n do if assak then ss:=k;if ssi then begin temp:=ai;ai:=ass;ass:=temp;end;end;在j到n中,从小到大排列 m:=m-1;end;for i:=1 to n d

22、o write(ai,);end.,531 2 3 4 51 2 3 5 4 1 2 4 5 3 1 2 4 3 51 2 4 5 3,组合的定义,数学上,把若干元素,不论次序并成一组,叫做组合。如果两个组合中,至少有一个元素不同,它们就被认为是不同的组合。abc,abd,相异元素不重复的组合,设从n个不同的元素中,取出m个不同元素,不考虑顺序并成一组,叫作从n个不同的元素中,取出m个不同元素的一个组合。,如:写出从a,b,c,d四个元素中,任取三个元素的所有组合。,abc,abd,acd,bcd,从n个不同的元素中,取出m个不同元素的组合数记为Cmn;则有CmnPmn/m!=n!/m!(n-

23、m)!规定C0n=1,abc,bac,cab,acb,bca,cba,例1、八年级6个班进行排球比赛,每班的排球队要与其他5个班分别比赛一场,求共要进行多少场比赛?,C26P26/2!=6*5/2*1=15,例2、平面上有n个点且无三点或三点以上共线,任意两点可以连成一条直线,一共能连成多少条直线?,C2nn*(n-1)/2,例3、某班第一组有10名同学,第二组有8名同学,现要求每组选出2名学生代表参加座谈会,有多少种选法?,C210C281260,例4.一元、二元、五元、十元人民币各一张,一共可以组成多少种不同的币值?,C14C24C34C44464115,例5、5年级有8个班,六年级有6个

24、班,先分别举行各年级的篮球赛,采用单循环制,然后由两个年级的第一名争夺冠军,共需要比赛多少场?,C28C26+1=8*7/2+6*5/2+1=28+15+1=44,例6:某班第一组有10名同学,其中有4名女同学,现要求选出3名学生代表,其中至少有一名女同学去参加座谈会,有多少种选法?,代表中有1名女同学的选法为C14C26种,代表中有2名女同学的选法为C24C16种,代表中有3名女同学的选法为C34种,,C14C26C24C16C34100,例7、欲登上第10级楼梯,如果规定每步只能跨上一级或两级,则不同的走法共有()。,例8、A的一边AB上有4个点,另一边AC上有5个点,连同A的顶点共10个

25、点,以这些点为顶点,可以构成_个三角形.,90,例9、平面上有三条平行直线,每条直线上分别有7,5,6个点,且不同直线上三个点都不在同一条直线上。问用这些点为顶点,能组成多少个不同三角形?(2001年p),C(7,2)*(5+6)+C(5,2)*(7+6)+C(6,2)*(7+5)+7*6*5=21*11+10*13+15*12+210=231+130+180+210=751,例10、平面上有三条平行直线,每条直线上分别有7,5,6个点,且不同直线上三个点都不在同一条直线上。问用这些点为顶点,能组成多少个不同四边形?(2001年t),C(7,2)*C(5,2)+C(7,2)*C(6,2)+C(

26、5,2)*C(6,2)+C(7,2)*5*6+C(5,2)*7*6+C(6,2)*5*7=21*10+21*15+10*15+21*5*6+10*7*6+15*5*7=2250,例11、10名划船运动员中,3人只会划左舷,2人只会划右舷,5人左右舷都会划,从中选6人,平均分在左、右舷,共有多少种不同的选法?,675,例12、小陈现有2个任务A,B要完成,每个任务分别有若干步骤如下:A=a1-a2-a3,B=b1-b2-b3-b4-b5。在任何时候,小陈只能专心做某个任务的一个步骤。但是如果愿意,他可以在做完手中任务的当前步骤后,切换至另一个任务,从上次此任务第一个未做的步骤继续。每个任务的步骤

27、顺序不能打乱,例如a2-b2-a3-b3是合法的,而a2-b3-a3-b2是不合法的。小陈从B任务的b1步骤开始做,当恰做完某个任务的某个步骤后,就停工回家吃饭了。当他回来时,只记得自己已经完成了整个任务A,其他的都忘了。试计算小陈饭前已做的可能的任务步骤序列共有 种。(2009年p),70,排列组合+加法原理:B任务中的b1一定做,而且肯定是第一个做的。除了b1外,第一类:完成A任务 只有1种。第二类:完成A任务和b2 有C(4,1)=4种。第三类:完成A任务和b2、b3 有C(5,2)=10种。第四类:完成A任务和b2、b3、b4 有C(6,3)=20种。第五类:完成A任务和b2、b3、b

28、4、b5 有C(7,4)=35种。加起来1+4+10+20+35=70。,例13、袋中有已编号的20个球,其中110号是红球,1120号是白球,每取得一个红球得2分,取得一个白球得3分,若取得若干个球,共得20分,有多少种不同取法?,2x+3y=20,y必是偶数,所以y=0,2,4,6;相应地x=10,7,4,1;,C010C1010C210C710 C410C410 C610C110 51601,例14、从1300之间任取3个不同的数,使得这3个数的和恰好被3除尽,有多少种方法?,被3除所得的余数不外乎:0,1,2。所以可把1300之间的数分成三组:A1,4,7,298 B2,5,8,299

29、 C3,6,9,300 三个数同属于集合A,有C3100种,三个数同属于集合B,有C3100种,三个数同属于集合C,有C3100种,三个数分属于集合A,B,C,有1003种。加起来等于 1485100种。,例15、若将一个正整数化为二进制数,在此二进制数中,我们将数字0的个数多于数字1的个数的这类二进制数称为A类数。例如:(24)10=(11000)2 其中1的个数为2,0的个数为3,则称此数为A类数;请你求出1112之中(包括1与112),全部A类数的个数。,(112)10=(1110000)2可根据二进制数的前缀来分类。,111:这类数中A类数只有一个,即1110000,0:位数不确定,需

30、对位数进行讨论。,1位数,即1,不是A类数,2位数,即1,10和11都不是A类数,3位数,即1,只有100一个,4位数,即1,只有1000一个,5位数,即1,A类数个数有C44C345,6位数,即1,A类数个数有C55C456,1516(1156)35,例16、,某城市有4条东西街道和6条南北的街道,街道之间的间距相同。若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进,则从M到N有多少种不同的走法?(2007年p),M,N,(一)从M到N必须向上走三步,向右走五步,共走八步。(二)每一步是向上还是向右,决定了不同的走法。(三)事实上,当把向上的步骤决定后,剩下的步骤只能向右。从而,任务可叙述为:从八

31、个步骤中选出哪三步是向上走,就可以确定走法数。本题答案为56。,相异元素的可重复组合,设从n个不同的元素中,取出m个不同元素,若允许这个元素可以重复使用,也允许mn,则把这样的组合称为重复组合,其组合数记为Hmn。Hmn=Cmn+m-1 如1,2,3,4,四个数字中取三个,允许重复的组合有以下20种:111,122,134,224,333 112,123,144,233,334 113,124,222,234,344 114,133,223,244,444,组合的生成算法,从1,2,3,n共n个数中任取m个数,请输出所有组合并计算组合数。,var n,m,i,k,s:integer;a,b:a

32、rray0.100 of integer;begin readln(n,m);for i:=1 to m do begin ai:=i;bi:=;end;k:=m;s:=0;repeat if then begin s:=s+1;for i:=1 to m do write(ai);write();end;if akbk then begin;if km then for k:=k+1 to m do;end else;until k=0;writeln;writeln(s=,s);end.,n-m+i,k=m,ak:=ak+1,ak:=ak-1+1,k:=k-1,Jam的计数法,【问题描述】

33、Jam是个喜欢标新立异的科学怪人。他不使用阿拉伯数字计数,而是使用小写英文字母计数,他觉得这样做,会使世界更加丰富多彩。在他的计数法中,每个数字的位数都是相同的(使用相同个数的字母),英文字母按原先的顺序,排在前面的字母小于排在它后面的字母。我们把这样的“数字”称为Jam数字。在Jam数字中,每个字母互不相同,而且从左到右是严格递增的。每次,Jam还指定使用字母的范围,例如,从2到10,表示只能使用b,c,d,e,f,g,h,i,j这些字母。如果再规定位数为5,那么,紧接在Jam数字“bdfij”之后的数字应该是“bdghi”。(如果我们用U、V依次表示Jam数字“bdfij”与“bdghi”

34、,则UV,且不存在Jam数字P,使UPV)。你的任务是:对于从文件读入的一个Jam数字,按顺序输出紧接在后面的5个Jam数字,如果后面没有那么多Jam数字,那么有几个就输出几个。,【输入文件】输入文件counting.in 有2行,第1行为3个正整数,用一个空格隔开:s t w(其中s为所使用的最小的字母的序号,t为所使用的最大的字母的序号。w为数字的位数,这3个数满足:1st26,2wt-s)第2行为具有w个小写字母的字符串,为一个符合要求的Jam数字。【输出文件】输出文件counting.out 最多为5行,为紧接在输入的Jam数字后面的5个Jam数字,如果后面没有那么多Jam数字,那么有

35、几个就输出几个。每行只输出一个Jam数字,是由w个小写字母组成的字符串,不要有多余的空格。【输入样例】2 10 5 bdfij【输出样例】bdghibdghjbdgijbdhijbefgh,var i,j,s,t,w,n:longint;st:string;a:array0.30of integer;begin readln(s,t,w);readln(st);输入起始字符串 for i:=1 to w do ai:=ord(sti)-(ord(a)+s)+2;将字符串转变为数字串 a0:=0;n:=0;控制开关变0和生成个数清0 while(a0=0)and(n0)do i:=i-1;inc

36、(ai);for j:=i+1 to w do aj:=aj-1+1;产生下一个组合 if a00 then begin halt;end else begin for i:=1 to w do write(chr(ord(a)+ai+s-2);writeln;n:=n+1;个数加1 end;end;end.,2 10 5bdfij先转换:98-(97+2)+2=1 1 3 5 8 9初始组合i=5时,t-s-w+i+1=10-2-5+5+1=9 a5最大可取9产生下一个组合:1 3 6 7 8输出:i=1时,chr(97+1+2-2)=b bdghi,排列组合题型总结,排列组合问题千变万化,

37、解法灵活,条件隐晦,思维抽象,难以找到解题的突破口。因而在求解排列组合应用题时,除做到:排列组合分清,加乘原理辩明,避免重复遗漏外,还应注意积累排列组合问题得以快速准确求解。,直接法,1.特殊元素法,用1,2,3,4,5,6这6个数字组成无重复的四位数,试求满足下列条件的四位数各有多少个(1)数字1不排在个位和千位;(2)数字1不在个位,数字6不在千位。,分析:(1)个位和千位有5个数字可供选择,其余2位有四个可供选择,由乘法原理:=240,特殊元素,优先处理;特殊位置,优先考虑。,2.特殊位置法,(2)当1在千位时余下三位有=60,1不在千位时,千位有 种选法,个位有 种,余下的有,共有=1

38、92,所以总共有192+60=252,间接法,当直接法求解类别比较大时,应采用间接法。如上例中(2)可用间接法,有五张卡片,它的正反面分别写0与1,2与3,4与5,6与7,8与9,将它们任意三张并排放在一起组成三位数,共可组成多少个不同的三位数?,8位同学排成一行,要求某两位同学互不相邻,有多少种排法?,8位同学排成一行的总数是8!把排在一起的的两个同学看成一个人的排列总数是7!因为排在一起的两个同学的位置可以互换,所以两位同学排在一起的排列数是27!所以符合题意的个数为8!27!30240,正方体8个顶点中取出4个,可组成多少个四面体?,所求问题的方法数=任意选四点的组合数-共面四点的方法数

39、,-12=70-12=58个。,插空法,在一个含有8个节目的节目单中,临时插入两个歌唱节目,且保持原节目顺序,有多少种插入方法?,原有的8个节目中含有9个空档,插入一个节目后,空档变为10个,故有=90中插入方法。,8位同学排成一行,其中有4位女同学,要求女同学不相邻,有多少种排法?,四位男同学排成一行的总数是4!,在他们首尾两个位置和他们两两之间的位置(共5个)分别插入一个女同学的排列数是A45120,所以符合题意的个数是4!1202880,马路上有编号为l,2,3,10 十个路灯,为节约用电又看清路面,可以把其中的三只灯关掉,但不能同时关掉相邻的两只或三只,在两端的灯也不能关掉的情况下,求

40、满足条件的关灯方法共有多少种?,关掉的灯不能相邻,也不能在两端。又因为灯与灯之间没有区别,因而问题为在7盏亮着的灯形成的不包含两端的6个空中选出3个空放置熄灭的灯。共=20种方法。,捆绑法,当需排元素中有必须相邻的元素时,宜用捆绑法。,4名男生和3名女生共坐一排,男生必须排在一起的坐法有多少种?,分析:先将男生捆绑在一起看成一个大元素与女生全排列有 种排法,而男生之间又有 种排法,由乘法原理满足条件的排法有:=576,四个不同的小球全部放入三个不同的盒子中,若使每个盒子不空,则不同的放法有 种。,一定有两个球放在同一个盒子中,某市植物园要在30天内接待20所学校的学生参观,但每天只能安排一所学

41、校,其中有一所学校人数较多,要安排连续参观2天,其余只参观一天,则植物园30天内不同的安排方法有().,注意连续参观2天,即需把30天中的连续两天捆绑看成一天作为一个整体来选有,其余的就是19所学校选28天进行排列。,书架上有四本不同的书A、B、C、D。其中A和B是红皮的,C和D是黑皮的。把这四本书摆在书架上,满足所有黑皮的书都排在一起的摆法有()种。满足A必须比C靠左,所有红皮的书要摆放在一起,所有黑皮的书要摆放在一起,共有()种摆法。(2008年p),闸板法,名额分配或相同物品的分配问题,适宜采用闸板法.,某校准备组建一个由12人组成的篮球队,这12个人由8个班的学生组成,每班至少一人,名

42、额分配方案共 种。,分析:此例的实质是12个名额分配给8个班,每班至少一个名额,可在12个名额中的11个空当中插入7块闸板,一种插法对应一种名额的分配方式,故有 种。,若m,nN,mn,把n写成m个自然数之和,如:m3,n5时,5113131311221212122.问共有多少种表示法?,511(111)1(111)1(111)11(11)(11)1(11)1(11)1(11)(11),对n=1+1+1+1有几种加括号的方法,也就是在n-1个加号中,保留m-1个加号,将其余的各部分元素分别加起来。,Cm-1n-1,平均分堆,6本不同的书平均分成三堆,有多少种不同的方法?,分析:分出三堆书(a1

43、,a2),(a3,a4),(a5,a6),由顺序不同可以有=6种,而这6种分法只算一种分堆方式,故6 本不同的书平均分成三堆方式有=15种,合并单元格,如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有四种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种。,分析:颜色相同的区域可能是2、4;3、5下面分情况讨论:()当2、4颜色相同且3、5颜色不同时,将2、4合并成一个单元格,此时不同的着色方法相当于4个元素 的全排列数()当2、4颜色不同且3、5颜色相同时,与情形()类似同理可得 种着色法()当2、4与3、5分别同色时,将2、4;3、5分别合并,这样仅有三个单元格 从4种

44、颜色中选3种来着色这三个单元格,计有 种方法由加法原理知:不同着色方法共有2=72(种),一个有N级台阶的楼梯,一次可以跨一级台阶,也可以跨两级台阶,问上这个楼梯一共有多少种不同的走法.,递推是组合数学的一个重要内容,是我们解决计数问题时一种强有力的武器.,递推法,分析:按最后一步的走法可以将上这个楼梯的所有走法分成两类:(1)最后一步跨一级台阶(2)最后一步跨两级台阶.这两种分类方法显然是相互独立的,因此由加法法则有:所有走法=最后一步跨一级的所有走法+最后一步跨两级的所有走法.设上N级台阶的所有走法的总数记为F(N),因此有:最后一步跨一级台阶的所有走法为F(N-1);最后一步跨两级台阶的

45、所有走法为F(N-2);于是(1)式写为:F(N)=F(N-1)+F(N-2).特别地:F(1)=1,F(2)=2,d0d1排列,n个0与n个1组成的数,从最左边算起,任何位置0的个数不得少于1的个数,这样的排列有多少种?,例、公园门票每张5角,如果有2n个人排队购票,每人一张,并且其中一半人恰有角钱,另一半人恰有元钱,而票房无零钱可找,那么有多少种方法将这2n个人排成一列,顺次购票,使得不至于因票房无零钱可找而耽误时间?,Cn2n-Cn-12n,用回溯法解决:const maxn=10;var a:array1.maxn*2 of integer;n,num:integer;procedur

46、e try(k,n0,n1:integer);var i,j:integer;begin if()then begin inc(num);write(No.,num,);for i:=1 to 2*n do write(ai:2);writeln;();end;if(n0=n1)and(n0n)then begin ak:=0;try();end;,if()and(n0n)then begin for i:=0 to 1 do begin ak:=i;if i=0 then try(k+1,n0+1,n1)else try(k+1,n0,n1+1);end;end;if()then begin ak:=1;try(k+1,n0,n1+1);end;end;beginfillchar(a,sizeof(a),0);readln(n);num:=0;try(1,0,0);end.,k=2*n+1,k+1,n0+1,n1,n0n1,n0=n,exit,n0是有角钱的人数n1是有元钱的人数,正整数的有序拆分,一位小朋友有n块奶糖,他每天至少吃一块,吃完为止,有多少种不同方案?,2n-1,这个问题与正整数的有序拆分有关,例如4的有序且允许重复的分割方案数为8.4=44=1+34=3+14=2+24=2+1+14=1+2+14=1+1+24=1+1+1+1,

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