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排列组合公式算法详解 5选3排列组合公式及算法?

排列组合公式算法详解

排列组合公式算法详解 5选3排列组合公式及算法?

-###5选3排列组合公式及算法?

5选3排列组合公式及算法?

1、有10种组合,其公式为C5-3=(5*4*3)/(1*2*3)=C5-2=(5*4)/(1*2)=10。

2、C(n-m)=An-m/Am-m:

定义:从n个不同元素中取出m(mlt=n)不同元素的不同组合个数。

组合个数的计算方法,是先算出排列数量,再把所有排列中组成元素重复的那些排列进行同一性分类。或者也可以这样理解:若存在k个排列,其组成元素都相同,仅是排序不同,那么这k个排列都属于同一个组合,从组合的角度看,k个排列只是1种组合,计数时就要去除重复的部分,此时排列数k是组合数1的k倍,组合数=k÷k=1。

为方便分析,题主的5中选3,不妨看作是给定5个互不相同的数字,计算从中取出3个的组合个数。先研究排列的情形,我们可进一步把问题具体化为:给定5个互不相同的非零数字,从中取出3个进行有序排列组成一个三位数,求三位数的个数。

第一步,从5个数字中取出1个放在百位,有5种取法,不管取出哪个,取完之后还剩4个数字。

第二步,从上一步剩余的4个数字中取出1个放在十位,有4种取法,不管取出哪个,取完之后还剩3个数字。

第三步,从上一步剩余的3个数字中取出1个放在个位,有3种取法。

从5个互不相同的非零数字中取出3个排列组成一个三位数,经过以上三步就全部完成了。根据分步乘法计数原理,我们知道这样的三位数有:5×4×3=60种。

计算组合数之前,可以通过实例直观感受为什么排列数和组合数不同。比如给定1、2两个数字,有序的排列数有2种:12、21,但是不考虑排序的组合数只有1种,就是1、2组合。

得出排列数量后,我们进一步分析计算出组合数。对上述5中取3的例子,我们已知三位数有60个,也即是排列的取法有60种。在这60种排列中,对于排序不同但组成的数字相同的情形,都只能看作同一种组合,比如123和321,排序不同但组成的数字都是1、2、3,那就只能对应到数字1、2、3的组合。

从5个数字中任意取出3个,根据分步乘法计数原理,这3个数字的排列数有:3×2×1=6种。而这6种排列数只对应已经取出的3个数(1 2 3)这确定的一种组合,也就是说我们得到的60种排列数可以分为6个一组,每一组中的6个数,虽然排序不同,但都对应已经确定的某一种数字组合,因此5中选3的的组合数为:60÷6=10种,实际上应该写成:(5×4×3)÷(3×2×1)=10种。

下面把上述例题具体化,根据以上分析求解,借助实例理解分析的过程。

给定1、2、3、4、5五个数字,从中取出3个数字组成一个三位数,不能重复取数,问能组成多少个三位数?若只取出3个数字构成一个组合,不考虑排列顺序,问有多少种组合?

这是要求先计算排列数。可用列举法印证分步乘法计数原理。百位取1时,十位可以有2、3、4、5四种取法,不妨让十位先取2,那么此时个位就有3、4、5三种取法,对应的三位数是:123、124、125,也就是1×1×3=3个。依此类推,百位取1,十位分别取3、4、5时,也分别有3个不同的三位数,那么百位取1时能组成的三位数就有:1×4×3=12个。同理,易知百位分别取2、3、4、5时,也分别能组成12个不同的三位数,所以满足要求的三位数个数是:5×4×3=60个。

实际上我们可以把这60个三位数按上面分析的顺序全部写出来:

123、124、125、132、134、135

142、143、145、152、153、154

213、214、215、231、234、235

241、243、245、251、253、254

312、314、315、321、324、325

341、342、345、351、352、354

412、413、415、421、423、425

431、432、435、451、452、453

512、513、514、521、523、524

531、532、534、541、542、543

现在我们来算5中选3的组合个数。选取上面60个数中的第一个数123,我们能找到与它的组成相同的另外五个数:132、213、231、312、321,不考虑排序,这6个不同的三位数都属于三数组合(1 2 3)。事实上我们如果用1、2、3三个数字进行全排序,显然就对应这6个三位数,计算组合数时都只能看作同一种组合,要去除重复部分,对于其他的三位数也是如此。上面60个三位数,我们可以用以下形式重新分组:

1 2 3:123、132、213、231、312、321

1 2 4:124、142、214、241、412、421

1 2 5:125、152、215、251、512、521

1 3 4:134、143、314、341、413、431

1 3 5:135、153、315、351、513、531

1 4 5:145、154、415、451、514、541

2 3 4:234、243、324、342、423、432

2 3 5:235、253、325、352、523、532

2 4 5:245、254、425、452、524、542

3 4 5:345、354、435、453、534、543

总共10种组合,每一种组合都对应6个排列。因此:5中选3的组合个数=5中选3的排列个数÷3的全排列个数(除法的目的是消去重复计数的部分)=(5×4×3)÷(3×2×1)=10种。

推广到一般性,从n个不同元素中,任意取m(m≤n)个元素构成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数,叫做n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号c(n,m) 表示。根据前述分析易知,组合数的计算公式为:

c(n,m)=(从n个不同元素中取出m个元素进行排列的排列个数)÷(m个元素的全排列个数)=n(n-1)(n-2)...(n-m 1)÷(1×2×...×m)

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