公務(wù)員考試行測排列組合基本計數(shù)原理
公務(wù)員考試行測排列組合基本計數(shù)原理
在各省公務(wù)員行測考試中,數(shù)量關(guān)系是每年都會考察的內(nèi)容。這一部分涉及到的內(nèi)容、題型和知識點(diǎn)都非常繁多,是大家一直比較頭痛的部分。其中,排列組合的相關(guān)題目,可能是大家復(fù)習(xí)當(dāng)中的難點(diǎn)。本文是學(xué)習(xí)啦小編整理的,歡迎閱讀。
排列組合基本計數(shù)原理
排列組合的基本計數(shù)原理有兩個,加法原理和乘法原理。下面讓我們逐一進(jìn)行解釋:
加法原理即分類時采用的計數(shù)方法。也就是說,當(dāng)完成一件事情,分成幾類情況時,把每一類的情況數(shù)計算或枚舉出來,那么總的情況數(shù),就是所有類的情況數(shù)相加。
乘法原理即分步時采用的計數(shù)方法。也就是說,當(dāng)完成一件事情,分成先后幾步時,把每一步的情況數(shù)計算或枚舉出來,那么總的情況數(shù),就是所有步的情況數(shù)相加乘。
那么,何為分類,何為分步?讓我們來舉例說明。
如果從北京到上海,那么坐飛機(jī)可以,坐高鐵可以,坐汽車可以,自駕也行,此時稱為分類;如果坐飛機(jī)有3個航班合適,坐高鐵有4趟高鐵合適,坐汽車有2趟都行,自駕游也有1種路線,那么從北京到上海,所有的方法數(shù)就是3+4+2+1=10種方法。
如果從北京到上海,上海到廣州,廣州再回北京,整個的行程按順序分成了3個步驟,此時即為分步;如果從北京到上海有3種方法,上海到廣州到4條路線,廣州再回北京也有2種方案,那么整個行程,所有的方法數(shù)就是3×4×2=24種方法。
我們發(fā)現(xiàn)分類與分步,一定是不同的、有區(qū)別的,它們的區(qū)別就在于:能否獨(dú)立完成此事。
第一個例子中,想從北京到上海,飛機(jī)、高鐵、汽車、自駕,這4類方案,都可以完成這個行程,即分類當(dāng)中的每一類,都可以獨(dú)立完成整個事情。
第二個例子中,北京到上海,上海到廣州,廣州再回北京,這是完成整個行程的3步,單獨(dú)拿出任何一步來,比如上海到廣州,這1步,并不意味著整個行程就完成了,即分步當(dāng)中的任何一步,都不能獨(dú)立完成此事。
下面來看一個例題,加深對于分類分步的理解:
例題:
某人乘車從家直接到藝術(shù)中心有3條路線可選;從家到體育場有4條路線可選,從體育場到藝術(shù)中心有2條路線可選,則他從家到藝術(shù)中心共有幾種不同的路線?
通過閱讀題目,我們可以發(fā)現(xiàn),題目所求的從家到藝術(shù)中心,可以分成兩類情況:要么直接到;要么從體育場中轉(zhuǎn)換乘間接到。第一類直接到,有3條路線可選;第二類間接到,需要分成2小步,第一步從家到體育場,第二步從體育場到藝術(shù)中心,根據(jù)分步相乘,第二類一共有4×2=8條路線。故一共的路線數(shù)=3+8=11種。
基本計數(shù)原理
一、主要內(nèi)容
一般計數(shù)原理部分的考試,分為兩種,一是排列組合二項式定理單獨(dú)出題,二是在概率中需要用到排列組合二項式定理。
1、基本計數(shù)原理
2、排列和組合
3、常用方法
二、知識梳理
1、基本計數(shù)原理
(1)分類加法計數(shù)原理
從甲地到乙地,可乘坐三類交通工具:可以乘火車,可以坐汽車,還可以乘輪船,假定火車每日1班,汽車每日3班,輪船每日2班,那么一天中從甲地到乙地有多少種不同的走法?(1+3+2=6種)
做一件事,完成它有n類辦法,在第一類辦法中,有m1種不同的方法,在第二類辦法中,有m2種不同的方法,以此類推,在第n類辦法中,有mn種不同的方法,那么完成這件事共有Nm1m2...mn種不同的方法。
(2)分步乘法計數(shù)原理。
某中學(xué)的閱覽室有50本不同的科技書,80本不同的文藝書,現(xiàn)在張三同學(xué)想借1本科技書和1本文藝書,共有多少種借法?(50*80=4000)
做一件事,完成它需要分成n個步驟,做第一個步驟有
種不同的方法,以此類推,做第n個步驟有m1種不同的方法,m做第二個步驟有2mn種不同的方法,那么完成這件事共有Nm1m2...mn種不同的方法。
以上兩個基本計數(shù)原理是解決計數(shù)問題最基本的理論依據(jù)。他們分別給出了兩種不同方式完成一件事的方法總數(shù)的不同計算方法。
注意:分類要“不重不漏”,每類的每一種方法都能獨(dú)立完成事件;
分步要“步驟完整”,每一步不能完成事件,只有各步依次都完成,才能完成事件。
2、排列與組合
(1)排列
有紅球、白球、黃球各一個,現(xiàn)從這三個小球中任取兩個,分別放入甲、乙盒子里,有多少種不同的方法?(3*2=6)
我們把被取的對象叫做元素。取出的元素按照已知的順序排成一列,我們稱它為該問題的一個排列。
一般地,從n個不同元素中任取出m(mn)個元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個不同元素中取出m個元素的一個排列。
兩個排列相同,則組成排列的元素相同,并且元素的排列順序也相同。
從n個不同元素中取出m(mn)個元素的所有排列的個數(shù),叫做從n個不同元素中取出
m表示。 m個元素的排列數(shù),用符號An
根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,得到公式Anmn(n1)(n2)(nm1)
這里n,mN,并且mn,這個公式叫做排列數(shù)公式。
一般地,n個不同元素全部取出的一個排列,叫做n個不同元素的一個全排列,這時mn,則有Anmn(n1)(n2)321,這個公式是由1到n。我們把正整數(shù)1到n的連
n乘積,叫做n的階乘,用n!表示。所以n個不同元素的全排列數(shù)公式可以寫成An
排列數(shù)的公式還有下面的另一種形式:mAnn! n!,我們規(guī)定0!1。 (nm)!
(2)組合
有紅球、黃球、白球各一個,從這三個小球中,任意取出兩個小球,共有多少種不同的取法?(與順序無關(guān),共3種)
一般地,從n個不同元素中,任意取出m(mn)個元素并成一組,叫做從n個不同元素中任取m個元素的一個組合。
從n個不同元素中,任意取出m(mn)個元素的所有組合的個數(shù),叫做從n個不同元素中,任意取出m個元素的組合數(shù),用符號Cn表示。
一般地,從n個不同元素中,任取m個元素的排列,可以分兩步完成: m
第一步 選取元素 從n個不同元素中,任意m個元素的組合,有種Cn方法;
第二步 排位置 選出的m個不同元素的全排列,有Am種方法。
根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,得:An
m
nmmmmmCnAm mAnCmmmAAm可以得出組合數(shù)Cn由n的計算公式和的計算公式為:
n(n1)(n2)...(nm1)
m!
n!mCnm!(nm)! mCn
通過上面兩個公式還可以推出:Cn
(3)組合數(shù)的兩個性質(zhì)
性質(zhì)1 CnmnmCn
mm1CnCn 01 性質(zhì)2 Cn1m
3、排列組合的常用方法
(1)捆綁法解決相鄰問題;
(2)插空法解決不相鄰問題;
(3)除序法解決相同元素問題,除序法是除法;
(4)排除法解決算多了需要減掉多余的,排除法是減法;
(5)特殊元與特殊位優(yōu)先解決,再解決一般;
(6)窮舉法。
練習(xí)題
1、一個科技小組中有3名女同學(xué),5名男同學(xué)
(1)若從中任選一名同學(xué)參加學(xué)科競賽,共有多少種選派方法?
(2)若從中任選一名女同學(xué)和一名男同學(xué)參加學(xué)科競賽,共有多少種選派方法?
2、求證:C222223 C3C4...C100C101
3、(1)4個同學(xué)分配到3個課外小組中,共有幾種分配方法?
(2)4個同學(xué)爭奪3項競賽的冠軍,冠軍的獲得者共有幾種可能情況?
4、4名男生和3名女生共坐一排,男生必須排在一起的坐法有多少種?
5、四個不同的小球全部放入三個不同的盒子中,若使每個盒子不空,則不同的放法有?
6、某市植物園要在30天內(nèi)接待20所學(xué)校的學(xué)生參觀,但每天只能安排一所學(xué)校,其中有一所學(xué)校人數(shù)較多,要安排連續(xù)參觀2天,其余只參觀一天,則植物園30天內(nèi)不同的安排方法有多少種?
7、 從6名男生和4名女生中,選3名代表,要求至少包含1名女生,則不同的選法有__種? 8、12個籃球隊中有3個強(qiáng)隊,將這12個隊任意分成3個組,則3個強(qiáng)隊恰好被分在同一組的概率為?
9、7人站成一排照相, 若要求甲、乙、丙不相鄰,則有多少種不同的排法?
10、3個歌舞,4個獨(dú)唱,2個小品排成一份節(jié)目單,3個歌舞中任意兩個都不排在一起,共有多少種排法?
11、求三元一次方程xyz100(x,y,zN)解的個數(shù)?
12、5名運(yùn)動員參加軍事三項賽,射擊、游泳和長跑各設(shè)一名冠軍,則三項冠軍獲得者的結(jié)果有多少種?
13、有3枚一分硬幣,6枚一角硬幣,4張十元硬幣,共組成多少種非零幣值?
14、甲乙丙丁參加400米接力比賽,甲不跑第一棒,乙不跑第四棒,共有多少種不同跑法?
15、某宿舍4個人互贈賀卡,每個人都拿到不是自己的賀卡情況有多少種?
16、8個人排隊照相,按如下要求各有多少種不同的排隊方法:
(1)甲乙丙三人必須相鄰,丁戊不相鄰;
(2)甲乙兩人必須站中間,丙丁兩人不站兩端;
(3)甲不在左端且不在乙右側(cè)的任何位置;
(4)8人中,有4個男生4個女生,要求同性別不相鄰。
17、8個人中,3個大人5個小孩,要求每個大人右邊相鄰的必是小孩,有幾種方法? 18、8人中3名教師,5名學(xué)生
(1)3名教師隨意站,5名學(xué)生必須從左至右從高到低,共有幾種方法?
(2)甲乙兩人必須相鄰,且甲乙都不與丙相鄰,共有多少種排法?
19、用0~9這十個數(shù)字組成無重復(fù)數(shù)字的自然數(shù)
(1)可組成多少個四位的自然數(shù)?
(2)可組成多少個四位偶數(shù)?
(3)可組成多少個被25整除的四位數(shù)?
(4)可組成多少個從高位開始偶數(shù)位上是偶數(shù)的四位數(shù)?
(5)可組成的四位自然數(shù)的個位上的數(shù)字之和?
(6)比5612大的四位數(shù)有多少個?
(7)將組成的所有四位數(shù)按大小從小到大排隊,第1010個數(shù)是哪個?
20、從16人中選出3名會議代表,其中甲乙丙三人至少一人當(dāng)代表的選法是多少種? 21、1到18的18個數(shù)中,取三個數(shù)相加,要求他們的和恰好被3整除的情況有多少種?
22、某籃球隊共10名隊員,其中4名只會打前鋒,另外4名只會打后衛(wèi),其余2名是全面手,現(xiàn)派5名隊員上陣,其中3名前鋒,2名后衛(wèi),有多少種選派方法?
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