常见解题方法
捆绑法
相邻的元素必须排在一起,不能分开,可以几个相邻元素捆绑成一个元素参与排列
例题1
A,B,C,D,E 五人并排站成一排,如果A,B必须相邻,则不同的排法有多少种?
分析
把A,B视为一人,与其他3人参与排列,则相当于4人的全排列,A(4,4)=24种
A和B内部顺序可以变化,AB和BA 2种情况
因此总共有24*2=48种
例题2
A,B,C,D,E 五人并排站成一排,如果A,B必须相邻且B在A的右边,则不同的排法有多少种?
分析
把A,B视为一人,与其他3人参与排列,则相当于4人的全排列,A(4,4)=24种
A和B内部顺序只有AB这一种情况
因此总共有24种
插空法
如果元素不能相邻,可以先无位置要求的元素排列好,再把规定不相邻的元素插入到排好元素的空位中
例题
七人并排站成一行,如果甲乙两个必须不相邻,那么不同的排法有多少种?
把7人排成一行需要2个步骤
1 第1步骤,除甲乙2人外的其余5人没有要求,进行全排列 A(5,5)
2 第2步骤,步骤1中的5人全排列,在5人中间和2边总共有6个空,从这6个空中选2个空,插入2个人,有顺序要求 所以A(6,2)
3 分步采用乘法原理 A(5,5) * A(6,2) = 120 * 30 =3600 种
缩倍法
在排列问题中限制某几个元素必须保持一定的顺序,可用缩小倍数的方法
例题
A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(A,B可以不相邻)那么不同的排法有多少种?
分析
B 在A的右边与B在A的左边排法数相同,所以题设的排法只是5个元素全排列数的一半
A(5,5)/2=5 * 4 * 3 * 2 * 1/2=60种
逐分法 -有序分配问题
有序分配问题指把元素分成若干组,可用逐步下量分组法
例题
有甲乙丙三项任务,甲需2人承担,乙丙各需一人承担,从10人中选出4人承担这三项任务,不同的选法有多少种?
分析
解法1
先从10人中选出2人承担甲项任务,再从剩下的8人中选1人承担乙项任务,第三步从另外的7人中选1人承担丙项任务,
不同的选法共有 C(10,2) * C(8,1) * C(7,1) = 10 * 9 /2 * 8 * 7 =2520种
解法2
先从10人中选出1人承担乙项任务,再从剩下的9人中选1人承担丙项任务,第三步从另外的8人中选2人承担甲项任务,
不同的选法共有
C(10,1) * C(9,1) * C(8,2) = 10 * 9 * 8 * 7 /2 =2520种
隔板法
分组分配问题
例题
有10个相同的足球,分给7个班,每班至少一个,有多少种分配方案?
分析
10个相同的足球分给7个班,也就是把足球分成7堆
那么将10个足球一字排开,只需要往足球与足球的空隙之间插入6块板就可以分为7堆
每班至少一个,所以只能在10个足球中间的9个空隙插板
从9个空虚种插入6个板 C(9,6)=C(9,3)=9 * 8 * 7 /(3 * 2 * 1)=84
通用描述
相同的物品n,分给m个人,每个人至少有一个物品,问有多少种分法?
总共有 C(n-1,m-1)种
变形
例题1
小明同学去文具店购买文具,现有四种不同样式的笔记本可供选择(可以有笔记本不被 选择),单价均为一元一本,小明只有8 元钱且要求全部花完,
则不同的选购方法共有 ( )
分析
将问题等价转化为将8个完全相同的小球放入4个盒子里,允许有空盒,不符合隔板法
进一步转化为:将12个完全相同的小球放入4个盒子里,每个盒子里至少有1个球,转换后符合隔板法
利用隔板法可得出结果.
C((12-1)(4-1))=C(11,3)=11 * 10 * 9/(3 * 2 * 1)=165
例题2
有 30 个完全相同的苹果,分给 4 个不同的小朋友,每个小朋友至少分得 4 个苹果,问 有多少种不同的分配方案?
分析
每人分4个不符合隔板法
先给每个小朋友分三个苹果,剩余个苹果利用“隔板法”,30个苹果,每人分3个,还剩18个苹果
18个苹果有17个空,插入三个 “板”,C(17,3)
C(17,3)=17 * 16 *15 /(3 * 2 * 1) =680
所以共有680种方法
选排问题 先去再排
从几类元素中取出符合题意的几个元素,再安排到一定的位置上,可用先取后排法
例题1
四个不同球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,则恰有一个空盒的放法有多少种?
先取四个球中二个为一组,另二组各一个球的方法有C(4,2)种
再排 在四个盒中每次排3个A(4,3)种
先取后排分2步骤完成,适用乘法原理
C(4,2) * A(4,3) = 4 * 3 / 2 * 4 * 3 *2 = 144 种
例题2
9名乒乓球运动员,其中男5名,女4名,现在要从中选4人进行混合双打训练,有多少种不同的选法?
选取
1 取男运动员2名,C(5,2)
2 取女运动员2名,C(4,2)
再排
这四名运动员混和双打练习有2种排法
1 男A 女A 男B 女B
2 男A 女B 男B 女A
上述总共三步
C(5,2) * C(4,2) * 2= 5 * 4 /2 * 4 * 3 /2 * 2 =120 种