愛伊米

神奇的排列與組合|排列組合(簡單)→複雜

有機生物是有機分子的排列組合。

無機物是無機分子的排列組合。

世間萬物是92個元素的排列組合。

元素是原子的排列組合。

原子是基本粒子夸克與電子的排列組合。

英語是26個字母的排列組合。

漢語是幾千個漢字的排列組合。

計算機的硬體是電晶體的排列組合。

計算機的機器語言是0和1的排列組合。

因為有序而有意義。

因為差異而有了多樣性。

簡單可以變得超科想像的複雜。

下面說說數學中的排列組合。

排列組合簡述

排列,一般地,從n個不同元素中取出m(m≤n)個元素,按照一定的順序排成一列,叫做從n個元素中取出m個元素的一個排列(Permutation或Arrangement)。特別地,當m=n時,這個排列被稱作全排列(all permutation)。

組合(Combination)是一個數學名詞。一般地,從n個不同的元素中,任取m(m≤n)個元素為一組,叫作從n個不同元素中取出m個元素的一個組合。我們把有關求組合的個數的問題叫作組合問題。

排列與組合基於的兩個原理:乘法原理和加法原理

如果某件事需經k步才能完成,做第一步有m1種方法,做第二步有m2種方法……做第k步有mk種方法,那麼完成這件事共有m1*m2*。。。mk種方法。

例如,甲城到乙城有3條旅遊路線,由乙城到丙城有2條旅遊路線,那麼從甲城到丙城共有3*2條旅遊路線。

這就是乘法原理。

如果某件事可由k類不同途徑之一去完成,在第一類途徑中有m1種完成方法,在第二類途徑中有m2種完成方法……在第k類途徑中有mk種完成方法,那麼完成這件事共有m1+m2+。。。mk種方法。

例如,由甲城到乙城去旅遊有三類交通工具:汽車、火車、飛機。汽車有5個班次,火車有3個班次,飛機有2個班次,那麼從甲城到乙城共有5+3+2=10個班次可供旅遊者選擇。

這就是加法原理。

排列與組合計算公式藉助的工具:階乘

一個正整數的階乘(factorial)是所有小於及等於該數的正整數的積,並且0的階乘為1。自然數n的階乘寫作n!。1808年,基斯頓·卡曼(Christian Kramp,1760~1826)引進這個表示法。

亦即n!=1×2×3×。。。×n。階乘亦可以遞迴方式定義:0!=1,n!=(n-1)!×n。

排列與組合的計算公式排列與組合的關係

123、132、213、231、312、321是不同的排列(元素相同,順序不同,排列不同),是相同的組合(元素相同,順序不同,組合相同)。這就是排列與組合的數量區別,3個元素(上標)的排列形式有3!。

應用

在古典概型中,用於計算樣本空間與隨機事件的樣本點個數。

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