排列(优限法、捆绑法、插空法的运用%20)高品质版
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排列组合问题——插板法(分组)、插空法(不相邻)、捆绑法(相邻)插板法(m为空得数量)【基本题型】有n个相同得元素,要求分到不同得m组中,且每组至少有一个元素,问有多少种分法?图中“"表示相同得名额,“”表示名额间形成得空隙,设想在这几个空隙中插入六块“挡板",则将这10 个名额分割成七个部分,将第一、二、三、……七个部分所包含得名额数分给第一、二、三……七所学校,则“挡板"得一种插法恰好对应了10 个名额得一种分配方法,反之,名额得一种分配方法也决定了档板得一种插法,即挡板得插法种数与名额得分配方法种数就是相等得,【总结】ﻫ需满足条件:n个相同元素,不同个m组,每组至少有一个元素,则只需在n个元素得n-1个间隙中放置m-1块隔板把它隔成m份即可,共有种不同方法。
ﻫ注意:这样对于很多得问题,就是不能直接利用插板法解题得。
但,可以通过一定得转变,将其变成符合上面3个条件得问题,这样就可以利用插板法解决,并且常常会产生意想不到得效果。
插板法就就是在n个元素间得(n—1)个空中插入若干个(b)个板,可以把n个元素分成(b+1)组得方法.应用插板法必须满足三个条件:(1) 这n个元素必须互不相异(2)所分成得每一组至少分得一个元素ﻫ(3)分成得组别彼此相异举个很普通得例子来说明把10个相同得小球放入3个不同得箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?问题得题干满足条件(1)(2),适用插板法,c9 2=36 ﻫ下面通过几道题目介绍下插板法得应用e二次插板法ﻫ例8:在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对次序不变,再添加3个节目,共有几种情况?ﻫ-o — o -o-o -o—o —三个节目abc可以用一个节目去插7个空位,再用第二个节目去插8个空位,用最后个节目去插9个空位所以一共就是c71×c81×c9 1=504种【基本解题思路】将n个相同得元素排成一行,n个元素之间出现了(n-1)个空档,现在我们用(m—1)个“档板”插入(n-1)个空档中,就把n个元素隔成有序得m份,每个组依次按组序号分到对应位置得几个元素(可能就是1个、2个、3个、4个、…。
排列组合问题——插板法(分组)、插空法(不相邻)、捆绑法(相邻)插板法(m为空的数量)【基本题型】有n个相同的元素,要求分到不同的m组中,且每组至少有一个元素,问有多少种分图中“”表示相同的名额,“”表示名额间形成的空隙,设想在这几个空隙中插入六块“挡板”,则将这10 个名额分割成七个部分,将第一、二、三、……七个部分所包含的名额数分给第一、二、三……七所学校,则“挡板”的一种插法恰好对应了10 个名额的一种分配方法,反之,名额的一种分配方法也决定了档板的一种插法,即挡板的插法种数与名额的分配方法种数是相等的,【总结】需满足条件:n个相同元素,不同个m组,每组至少有一个元素,则只需在n个元素的n-1个间隙中放置m-1块隔板把它隔成m份即可,共有种不同方法。
注意:这样对于很多的问题,是不能直接利用插板法解题的。
但,可以通过一定的转变,将其变成符合上面3个条件的问题,这样就可以利用插板法解决,并且常常会产生意想不到的效果。
插板法就是在n个元素间的(n-1)个空中插入若干个(b)个板,可以把n个元素分成(b+1)组的方法.应用插板法必须满足三个条件:(1)这n个元素必须互不相异(2)所分成的每一组至少分得一个元素(3) 分成的组别彼此相异举个很普通的例子来说明把10个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?问题的题干满足条件(1)(2),适用插板法,c9 2=36下面通过几道题目介绍下插板法的应用e 二次插板法例8 :在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对次序不变,再添加3个节目,共有几种情况?-o - o - o - o - o - o - 三个节目abc可以用一个节目去插7个空位,再用第二个节目去插8个空位,用最后个节目去插9个空位所以一共是c7 1×c8 1×c9 1=504种【基本解题思路】将n个相同的元素排成一行,n个元素之间出现了(n-1)个空档,现在我们用(m-1)个“档板”插入(n-1)个空档中,就把n个元素隔成有序的m份,每个组依次按组序号分到对应位置的几个元素(可能是1个、2个、3个、4个、….),这样不同的插入办法就对应着n个相同的元素分到m组的一种分法,这种借助于这样的虚拟“档板”分配元素的方法称之为插板法。
排列组合中关于捆绑法、插空法、插隔板法的应用捆绑法:当要求某几个元素必须相邻(挨着)时,先将这几个元素看做一个整体,(比如:原来3个元素,整体考虑之后看成1个元素)然后将这个整体和其它元素进行考虑。
这时要注意:一般整体内部各元素如果在前后顺序上有区别的还需进行一定的顺序考虑。
插空法:当要求某几个元素必须不相邻(挨着)时,可先将其它元素排好,然后再将要求不相邻的元素根据题目要求插入到已排好的元素的空隙或两端位置。
插隔板法:指在解决若干相同元素分组,要求每组至少一个元素时,采用将比分组数目少1的隔板插入到元素中的一种解题策略。
题目特点:“若干相同元素分组”、“ 每组至少一个元素”。
例1:一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添进去2个新节目,有多少种安排方法? A.20 B.12 C.6 D.4分两种情况考虑C=8种1、这两个新节目挨着,那么三个节目有4个空,又考虑到这两个节目的先后顺序共有2×14P=12种2、这两个节目不挨着,那么三个节目有4个空,这就相当于考虑两个数在4个位置的排列,由24综上得,共8+12=20种此题中使用了捆绑法和插空法。
例2:A、B、C、D、E五个人排成一排,其中A、B两人不站一起,共有()种站法。
A.120B.72C.48D.24插空法:我们来这样考虑,因A、B两人不站一起,故可考虑的位置C、D、E,C、D、E三个人站在那有P=12。
一共留出4个空,将A、B分别放入这4个空的不同的空中,那就是4个空中取2个空的全排列,即24P=6,综上,共有6*12=72种这样考虑了之后,还有一点就是C、D、E三个人也存在一个排列问题,即23例3:A、B、C、D、E五个人排成一排,其中A、B两人必须站一起,共有()种站法。
A.120B.72C.48D.24捆绑法:此题和上一题实质是一样的,我们来这样考虑,A、B两人既然必须站在一起,那么索性我们就把他P=24,又因为A、B两人虽然是站们看成一个人,那么我们就要考虑其和C、D、E共4个人的全排列,即44P=2,综上,共有48种。
排列组合常用四种方法中公教育研究与辅导专家 周丽红排列组合是行测数量关系里面比较常见的一种题型,通常用来解决求方法数情况数这一类计数问题。
而这种题型在计算和解题思维上与其他题型差异很大,很多同学对于排列组合问题不知如何下手,在这里,中公教育辅导专家给大家整理出排列组合常考的四种方法,希望对各位考生有所帮助。
例题:用 1、2、3、4、5 这 5 个数字组成一个无重复数字的五位数。
一、优限法:优先安排有绝对限制的元素或者位置,再去解决其他元素或者位置。
1、若数字1只能在首位或者是末尾的五位数,有多少种情况?解析:先安排1,在首位或者末尾,有12C ,再将剩下的数字全排列有44A ,我们相当于分成了两步才将这个五位数排好,故将两步的结果数相乘。
12C 44A =2×24=48。
二、捆绑法:元素要求相邻、连续时,我们可以先将相邻元素看成一个大整体与其他元素进行相应排列,再考虑大整体内部元素的顺序问题。
2、若组成的这个数中,所有奇数都相邻、所有偶数也都相邻,有多少种情况?解析:奇数看成整体,偶数看成整体,两个整体排序22A ,奇数整体内部3个元素,偶数整体内部元素2个,并且内部元素换了位置对结果有影响,故两个整体内部排序为33A 22A 。
最终结果表示为:22A 33A 22A =2×6×2=24。
三、插空法:先将其他元素排好,再将要求不相邻的元素放其空隙或者两端的位置。
3、若组成的这个数中,所有偶数都不相邻,有多少种情况?解析:我们先将3个奇数排好33A ,形成的空隙包含两端共有4个,再从4个空隙中选2个空隙放两个偶数24A 。
最终结果表示为:33A 24A =6×12=72四、间接法:有些题目直接考虑起来情况数比较多,会比较麻烦,而其对立面却只能一两种情况,很好计算,这时我们就会先算出总的情况数减去对立面的情况数即可。
4、若组成的这个数不能被 4 整除,有多少种情况?解析:一个五位数不能被4整除要求的是后两位不满足4的倍数,显然题干中组成的五位数后两位不满足的情况很多。
公务员行政能力考试测验排列组合之解题方法精要在排列组合中,有三种特别常用的方法:捆绑法、插空法、插板法。
这三种方法有特定的应用环境,华图公务员录用考试研究中心行政职业能力测验研究专家沈栋老师通过本文以实例来说明三种方法之间的差异及应用方法。
一、捆绑法精要:所谓捆绑法,指在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先整体考虑,将相邻元素视作一个整体参与排序,然后再单独考虑这个整体内部各元素间顺序。
提醒:其首要特点是相邻,其次捆绑法一般都应用在不同物体的排序问题中。
【例题】有10本不同的书:其中数学书4本,外语书3本,语文书3本。
若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有( )种。
解析:这是一个排序问题,书本之间是不同的,其中要求数学书和外语书都各自在一起。
为快速解决这个问题,先将4本数学书看做一个元素,将3本外语书看做一个元素,然后和剩下的3本语文书共5个元素进行统一排序,方法数为,然后排在一起的4本数学书之间顺序不同也对应最后整个排序不同,所以在4本书内部也需要排序,方法数为,同理,外语书排序方法数为。
而三者之间是分步过程,故而用乘法原理得。
【例题】5个人站成一排,要求甲乙两人站在一起,有多少种方法?解析:先将甲乙两人看成1个人,与剩下的3个人一起排列,方法数为,然后甲乙两个人也有顺序要求,方法数为,因此站队方法数为。
【练习】一台晚会上有6个演唱节目和4个舞蹈节目,4个舞蹈节目要排在一起,有多少不同的安排节目的顺序?注释:运用捆绑法时,一定要注意捆绑起来的整体内部是否存在顺序的要求,有的题目有顺序的要求,有的则没有。
如下面的例题。
【例题】6个不同的球放到5个不同的盒子中,要求每个盒子至少放一个球,一共有多少种方法?解析:按照题意,显然是2个球放到其中一个盒子,另外4个球分别放到4个盒子中,因此方法是先从6个球中挑出2个球作为一个整体放到一个盒子中,然后这个整体和剩下的4个球分别排列放到5个盒子中,故方法数是。
排列组合中的基本解题方法之插空法和捆绑法一、基础理论:捆绑法:遇到有“相邻元素”的问题,先把规定的相邻元素捆绑在一起参与排列,当需要考虑元素的相对顺序时,再进行松绑。
题干中常见的词语如:相邻站位、相连、连续等。
插空法:遇到有“不相邻元素”的问题,先把无要求的元素进行排序,然后行程中间的空位或两端的空位,然后进行插空。
运用插空法解决排列组合问题时,一定要注意插空位置包括先排好元素“中间空位”和“两端空位”。
解题过程是“先排列,再插空”。
可见:捆绑法主要解决相邻问题,而插空法主要解决的是不相邻的问题。
二、真题精析例1、5名学生和2名老师站成一排照相,要求2名老师相邻但不站在两端,则不同的排法共有:A.1440种B.960种C.720种D.480种【分析】题干当中有“相邻”,所以选择的做题方法一定是捆绑法,要想把这件事解决清楚,要分如下几步:第一步,首让没有要求的元素进行排序,即先排5名学生,有A(5,5)种方法;第二步,将2名老师“捆绑”在一起,看成一个人,插空到5名学生中间的4个空中,即C(4,1)种方法;第三步,这2名老师不同,要进行排列,即A(2,2)种方法,此件事情完成。
分步做的事情,根据乘法原理可知,共有A(5,5)×C(4,1)×A(2,2)=960种不同的排法。
所以答案为B.小结:捆绑法和插空法虽然是两种不同的方法,但是却经常一起结合起来使用。
例2、一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添进去2个新节目,有多少种安排方法?A.20B.12C.6D.4【分析】此题是插板法的典型例题,因为相当于把2个新节目插到原来3个节目中,所以要搞清楚具体有几个空位。
【解析】原来的3个节目已经固定下来了,所以在排原来的3个节目的时候,不用再混排了。
所以这件事可以分步完成,需要把放进去的2个新节目分第一步放进去和第二步放进去。
第一步,排其中一个节目,在原来的3个节目中有4个空位可以选择,即C(4,1)中方法;第二步,排第二个节目,那么此时第一个节目放进去之后,就有4个节目了,也就是有5个空位可以选择,所以排法是C(5,1)中方法,此时这件事情完成。
行测答题技巧:排列组合问题之捆绑法,插空法和插板法“相邻问题”捆绑法,即在解决对于某几个元素要求相邻的问题时,先将其“捆绑”后整体考虑,也就是将相邻元素视作“一个”大元素进行排序,然后再考虑大元素内部各元素间排列顺序的解题策略。
例1.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须站在相邻位置,则有多少排队方法?【解析】:题目要求A和B两个人必须排在一起,首先将A和B两个人“捆绑”,视其为“一个人”,也即对“A,B”、C、D、E“四个人”进行排列,有种排法。
又因为捆绑在一起的A、B两人也要排序,有种排法。
根据分步乘法原理,总的排法有种。
例2.有8本不同的书,其中数学书3本,外语书2本,其它学科书3本。
若将这些书排成一列放在书架上,让数学书排在一起,外语书也恰好排在一起的排法共有多少种?【解析】:把3本数学书“捆绑”在一起看成一本大书,2本外语书也“捆绑”在一起看成一本大书,与其它3本书一起看作5个元素,共有种排法;又3本数学书有种排法,2本外语书有种排法;根据分步乘法原理共有排法种。
【王永恒提示】:运用捆绑法解决排列组合问题时,一定要注意“捆绑”起来的大元素内部的顺序问题。
解题过程是“先捆绑,再排列”。
“不邻问题”插空法,即在解决对于某几个元素要求不相邻的问题时,先将其它元素排好,再将指定的不相邻的元素插入已排好元素的间隙或两端位置,从而将问题解决的策略。
例3.若有A、B、C、D、E五个人排队,要求A和B两个人必须不站在一起,则有多少排队方法?【解析】:题目要求A和B两个人必须隔开。
首先将C、D、E三个人排列,有种排法;若排成D C E,则D、C、E“中间”和“两端”共有四个空位置,也即是:︺ D ︺ C ︺ E ︺,此时可将A、B两人插到四个空位置中的任意两个位置,有种插法。
由乘法原理,共有排队方法:。
例4.在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对顺序不变,再添加进去3个节目,则所有不同的添加方法共有多少种?【解析】:直接解答较为麻烦,可根据插空法去解题,故可先用一个节目去插7个空位(原来的6个节目排好后,中间和两端共有7个空位),有种方法;再用另一个节目去插8个空位,有种方法;用最后一个节目去插9个空位,有方法,由乘法原理得:所有不同的添加方法为=504种。
排列组合问题的解题方法总结一、相邻问题“捆绑法”:要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也可以作排列。
例1:5个男生3个女生排成一排,3个女生要排在一起,有多少种不同的排法?分析此题涉及到的是排队问题,对于女生有特殊的限制,因此,女生是特殊元素,并且要求她们要相邻,因此可以将她们看成是一个元素来解决问题.练1-1:7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.练1-2:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为练1-3:6个人排成一排,甲、乙二人必须相邻的排法有多少种?二、不相邻问题“插空法”:对元素不相邻问题,可先不考虑限制条件先排其它元素,再将不相邻元素插入已排好元素的空隙中(包括两端)即可。
例2:学校组织老师学生一起看电影,同一排电影票12张。
8个学生,4个老师,要求老师在学生之间,且老师互不相邻,共有多少种不同的坐法?分析此题涉及到的是不相邻问题,并且是对老师有特殊的要求,因此老师是特殊元素,在解决时就要特殊对待.所涉及问题是排列问题.练2-1:一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种?练2-2:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为练2-3:用1,2,3,4,5,6,7,8组成没有重复数字的八位数,其中1与2相邻、3与4相邻、5与6相邻、7与8不相邻的八位数共有个.三、特殊元素(或位置)“优先法”:排列组合问题无外乎“元素”与“位置”的关系问题,即某个元素排在什么位置或某个位置上排什么元素的问题.因此,对于有限制条件的排列组合问题,可从限制元素(或位置)入手,优先考虑。
例3:在由数字0、1、2、3、4、5所组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有( )个.分析根据所求四位数对首末两位置的特殊要求可分三步:第一步:排个位;第二步;排首位;第三步:排中间两位。
排列组合常用十三种解题方法方法一:捆绑法例题:甲、乙、丙、丁、卯五人并排成一排,如果甲、乙必须相邻且甲在乙的右边,那么不同的排法有多少种?方法二:插空法例题:甲、乙、丙、丁、卯五人并排成一排,如果甲、乙必须不相邻,那么不同的排法有多少种?例题:晚会原定的5个节目已排成节目单,开演前又加了2个节目,若将这2个节目插入原节目单中,则不同的插法有种。
方法三:隔板法例题:小明有10块糖,他每天可以吃1块到10块不等,现在要求小明3天把10块糖吃完,问小明一共有多少种不同的吃糖方法?例题:将10个保送生预选指标分配给某重点中学高三年级六个班,每班至少一名,共有多少种分配方案?方法四:定位问题优先法例题:一个老师和四名学生排成一排,老师不在两端,且老师不能跟其中某个学生相邻,则不同的排法有种例题:2位男生和3位女生共5位同学站成一排.若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数为方法五:多排问题单排法例题:共有8个人分别站前后2排,每排4人,其中要求某2人站前排,某1人站在后排,则共有__ 种排法。
例题:现有12人排成3行,每行4人,其中小明不站第二行,小红只站第一行,小白不站第三行,问一共有多少种不同的站队方法?方法六:乱坐问题分步法例题:将数字1,2,3,4,填入标号为1,2,3,4的四个方格,每格填一个数,则每个方格的标号与所填数字均不相同的填法有种。
例题:将标有1,2,3,4,5编号的五个小球分别填入标号为1,2,3,4,5的五个箱子,每个箱子放一个球,则每个箱子的标号与放小球标号均不相同的填法有种。
方法七:多元问题罗列法例题:由0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数字的共有个。
例题:用数字0,1,2,3组成数字可以重复的四位数, 其中有且只有一个数字出现两次的四位数的个数为?方法八:至少问题间接法 例题:有9名男生与4名女生共13人,现在要求从所有学生中任选 5人参加知识竞赛,问选择的5人中至少有1名女生的选择情况有多 少种? 例题:甲、乙两人从4门课程中各选修 2门,则甲、乙所选的课程中至少有 1 门不相同的选法共有 种 方法九:条件问题排除法 例题:正六边形中心和顶点共7个点,以其中任意3个点为顶点 的三角形共有 个。
排列组合中的基本解题方法之插空法和捆绑法一、基础理论:捆绑法:遇到有“相邻元素”的问题,先把规定的相邻元素捆绑在一起参与排列,当需要考虑元素的相对顺序时,再进行松绑。
题干中常见的词语如:相邻站位、相连、连续等。
插空法:遇到有“不相邻元素”的问题,先把无要求的元素进行排序,然后行程中间的空位或两端的空位,然后进行插空。
运用插空法解决排列组合问题时,一定要注意插空位置包括先排好元素“中间空位”和“两端空位”。
解题过程是“先排列,再插空”。
可见:捆绑法主要解决相邻问题,而插空法主要解决的是不相邻的问题。
二、真题精析例1、5名学生和2名老师站成一排照相,要求2名老师相邻但不站在两端,则不同的排法共有:A.1440种B.960种C.720种D.480种【分析】题干当中有“相邻”,所以选择的做题方法一定是捆绑法,要想把这件事解决清楚,要分如下几步:第一步,首让没有要求的元素进行排序,即先排5名学生,有A(5,5)种方法;第二步,将2名老师“捆绑”在一起,看成一个人,插空到5名学生中间的4个空中,即C(4,1)种方法;第三步,这2名老师不同,要进行排列,即A(2,2)种方法,此件事情完成。
分步做的事情,根据乘法原理可知,共有A(5,5)×C(4,1)×A(2,2)=960种不同的排法。
所以答案为B.小结:捆绑法和插空法虽然是两种不同的方法,但是却经常一起结合起来使用。
例2、一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添进去2个新节目,有多少种安排方法?A.20B.12C.6D.4【分析】此题是插板法的典型例题,因为相当于把2个新节目插到原来3个节目中,所以要搞清楚具体有几个空位。
【解析】原来的3个节目已经固定下来了,所以在排原来的3个节目的时候,不用再混排了。
所以这件事可以分步完成,需要把放进去的2个新节目分第一步放进去和第二步放进去。
第一步,排其中一个节目,在原来的3个节目中有4个空位可以选择,即C(4,1)中方法;第二步,排第二个节目,那么此时第一个节目放进去之后,就有4个节目了,也就是有5个空位可以选择,所以排法是C(5,1)中方法,此时这件事情完成。
我们图强教育总结出公考行测考试中排列组合常见考点的解题思路以及几个特殊题型的计算公式,主要我们牢记这些知识点,那么我们在考场上遇到任何排列组合问题就都可以得心应手了。
从今天开始,这里就会逐渐介绍排列组合问题的常见考点和几个特殊题型。
排列组合问题总体上常见考点可以分为两类:一是,元素排列问题。
一类是元素分组问题。
对于元素排列问题,主要有优选法、捆绑法、插孔法以及元素定序排列,这四个常见考点。
一.优选法对于问题中的特殊元素、特殊位置要优先安排。
在操作时,针对实际问题,有时“元素优先”,有时“位置优先”。
例题 1.由数字1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中小于50000的偶数共有个(用数字作答)。
解析一:利用位置优先方法。
偶数则要求个位为偶数,小于50000则首位要小于5。
:第一步,首先看个位,从2个偶数中选择有C12种选法;第二步,看首位,从个数上已选数字和5之外的数字选,则有 C13种选法;第三步,对于剩下的三个位置没有限制,则可以随意选择剩下的三个数字排上去,则有A33 种选法。
根据乘法计数原则,共有:C12×C13 ×A33 =36。
解析二:利用元素优先方法。
第一步,从数字2、4中选一个放在个位上,有C12种选法;第二步,从个数上已选数字和5之外的数字选一个放在首位上,则有 C13种选法;第三步,对于剩下的三个数字没有限制,则可以随意安排到剩下的三个数位上去,则有A33 种选法。
根据乘法计数原则,共有:C12×C13 ×A44 =36。
思路:看特殊,分步类,限制完,自由排,注意“0”。
难点:不管是位置优先还是元素优先,都要看清是分类还是分步来解决问题;注意“0”,题目中往往对于“0”有暗含的限制条件。
二.捆绑法对于某些元素要求相邻排列的问题,可先将相邻元素捆绑成整体并看作一个元素。
例题2.5个男生3个女生排成一列,要求女生排一起,共有几种排法?解:先把3个女生捆绑为一个整体再与其他5个男生全排列。
排列组合问题——插板法(分组)、插空法(不相邻)、捆绑法(相邻)插板法(m为空的数量)【基本题型】有n个相同的元素,要求分到不同的m组中,且每组至少有一个元素,问有多少种分法?图中“”表示相同的名额,“”表示名额间形成的空隙,设想在这几个空隙中插入六块“挡板”,则将这10 个名额分割成七个部分,将第一、二、三、……七个部分所包含的名额数分给第一、二、三……七所学校,则“挡板”的一种插法恰好对应了10 个名额的一种分配方法,反之,名额的一种分配方法也决定了档板的一种插法,即挡板的插法种数与名额的分配方法种数是相等的,【总结】需满足条件:n个相同元素,不同个m组,每组至少有一个元素,则只需在n个元素的n-1个间隙中放置m-1块隔板把它隔成m份即可,共有种不同方法。
注意:这样对于很多的问题,是不能直接利用插板法解题的。
但,可以通过一定的转变,将其变成符合上面3个条件的问题,这样就可以利用插板法解决,并且常常会产生意想不到的效果。
插板法就是在n个元素间的(n-1)个空中插入若干个(b)个板,可以把n个元素分成(b+1)组的方法. 应用插板法必须满足三个条件:(1)这n个元素必须互不相异(2)所分成的每一组至少分得一个元素(3) 分成的组别彼此相异举个很普通的例子来说明把10个相同的小球放入3个不同的箱子,每个箱子至少一个,问有几种情况?问题的题干满足条件(1)(2),适用插板法,c9 2=36下面通过几道题目介绍下插板法的应用e 二次插板法例8 :在一张节目单中原有6个节目,若保持这些节目相对次序不变,再添加3个节目,共有几种情况?-o - o - o - o - o - o - 三个节目abc可以用一个节目去插7个空位,再用第二个节目去插8个空位,用最后个节目去插9个空位所以一共是c7 1×c8 1×c9 1=504种【基本解题思路】将n个相同的元素排成一行,n个元素之间出现了(n-1)个空档,现在我们用(m-1)个“档板”插入(n-1)个空档中,就把n个元素隔成有序的m份,每个组依次按组序号分到对应位置的几个元素(可能是1个、2个、3个、4个、….),这样不同的插入办法就对应着n个相同的元素分到m组的一种分法,这种借助于这样的虚拟“档板”分配元素的方法称之为插板法。
排列组合问题的解题方法总结一、相邻问题 “捆绑法”:要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也可以作排列。
例1:5个男生3个女生排成一排,3个女生要排在一起,有多少种不同的排法?分析 此题涉及到的是排队问题,对于女生有特殊的限制,因此,女生是特殊元素,并且要求她们要相邻,因此可以将她们看成是一个元素来解决问题.解: 因为女生要排在一起,所以可以将3个女生看成是一个人,与5个男生作全排列,有66A 种排法,其中女生内部也有33A 种排法,根据乘法原理,共有6363A A 种不同的排法. 练1-1:7人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解:可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素,同时丙丁也看成一个复合元素,再 与其它元素进行排列,同时对相邻元素内部进行自排。
由分步计数原理可得共有522522480A A A =种不同的排法练1-2:某人射击8枪,命中4枪,4枪命中恰好有3枪连在一起的情形的不同种数为 20 练1-3:6个人排成一排,甲、乙二人必须相邻的排法有多少种?解:将甲、乙二人“捆绑”起来看作一个元素与其它4个元素一起排列,有A55种,甲、乙二人的排列有A22种,共有A22·A55=240种.二、不相邻问题 “插空法”:对元素不相邻问题,可先不考虑限制条件先排其它元素,再将不相邻元素插入已排好元素的空隙中(包括两端)即可。
例2: 学校组织老师学生一起看电影,同一排电影票12张。
8个学生,4个老师,要求老师在学生之间,且老师互不相邻,共有多少种不同的坐法?分析 此题涉及到的是不相邻问题,并且是对老师有特殊的要求,因此老师是特殊元素,在解决时就要特殊对待.所涉及问题是排列问题.解:先排学生共有88A 种排法,然后把老师插入学生之间的空档,共有7个空档可插,选其中的4个空档,共有47A 种选法.根据乘法原理,共有的不同坐法为4878A A 种.练2-1:一个晚会的节目有4个舞蹈,2个相声,3个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的 出场顺序有多少种?解:分两步进行第一步排2个相声和3个独唱共有55A 种,第二步将4舞蹈插入第一步排好的 6个元素中间包含首尾两个空位共有种46A 不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有5456A A 种练2-2:某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果 将这两个新节目插入原节目单中,且两个新节目不相邻,那么不同插法的种数为 30练2-3:用1,2,3,4,5,6,7,8组成没有重复数字的八位数,其中1与2相邻、3与4相邻、5与6相邻、7与8不相邻的八位数共有 个. 解:先“相邻”排列成三个“大元素”,再三个“大元素”排列,最后7与8“插空”,共有2223222234576A A A A A =种.三、特殊元素(或位置) “优先法”:排列组合问题无外乎“元素”与“位置”的关系问题,即某个元素排在什么位置或某个位置上排什么元素的问题.因此,对于有限制条件的排列组合问题,可从限制元素(或位置)入手,优先考虑。