排列组合

两个基本原理

加法原理

做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,...,在第n类办法中有mn中不同的方法,那么完成这件事共有n=m1+m2+m3+...+mn中不同的方法 加法原理分类计数法的要求:每一类中的每一种方法都可以独立的完成此任务;两类不同的办法中的具体方法,互相不同;完成此任务的任何一种方法,都属于某一类。

乘法原理

做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,第二步有m2种,第n步有mn种,那么完成这件事共有n=n1m2m3*...*mn种不同的方法。 惩罚原理分步计数法的要求:任何一步的一种方法都不能完成此任务,必须且只须连续完成n步才能完成此任务;个步计数相互独立;只要有一步中所采取的方法不同,则对应的完成此事的方法也不同。

排列的定义

从n个不同元素中,任取m个元素,按照一定顺序排成一列叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。 从排列的意义可知,如果两个排列相同,不仅这两个排列的元素必须完全相同,而且排列的顺序必须完全相同,这就告诉了我们如何判断两个排列是否相同的方法

排列公式

从n个不同元素中取出m个元素的所有排列,可以用记号和公式表示为: Pnm=Anm=n!(nm)!P_n^m=A_n^m=\frac{n!}{(n-m)!} 当m=n是,成为全排列,此时表示为 Ann=Pnn=n!=n(n1)...21A_n^n=P^n_n=n!=n*(n-1)*...*2*1

组合的定义

从n个不同的元素中,任取m个元素并成一组,叫做从n个不同的元素中取出m个元素的一个组合。 从组合的定义而知,如果两个组合中的元素完全相同,不管元素的顺序如何,都是相同的组合;只有档两个组合中的元素不完全相同,才是不同的组合。

组合公式

组合的记号和公式可以表示为:

Cnm=(mn)=n!m!(nm)!=CnnmC^m_n=(^n_m)=\frac{n!}{m!(n-m)!}=C^{n-m}_n

有此可知: Anm=Cnm.Amm=Cnnm.AmmA_n^m=C_n^m.A_m^m=C^{n-m}_{n}.A_m^m

Cnm=Cn1m+Cn1m1C_n^m=C^m_{n-1}+C^{m-1}_{n-1}

Cn0=Cnn=1C^0_n=C_n^n=1

0!=10!=1