湖南师大附中 信息学奥林匹克竞赛辅导——排列与组合基础知识 第1 页 排列与组合基础知识 有关排列与组合的基本理论和公式: 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,在第二类中办法中有m2 种不同的方法,……,在第n 类办法中有mn 种不同方法。那么完成这件事共有N=m1+m2+…+mn 种不同的方法,这一原理叫做加法原理。 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,做第二步有m2 种不同的方法,……,做第n 步有mn 种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn 种不同的方法,这一原理叫做乘法原理。 公式:阶乘公式!(1) (2)3 2 1nnnn,规定 0!=1; 全排列公式 !nnPn 选排列公式!(1)(2)(1)()!mnnPn nnnmnm、mmmnnmPCP 圆排列:n 个不同元素不分首位围成一个圆圈达到圆排列,则排列数为:!(1)!nnn 组合数公式(1)(2)(1)!!!()!mmnnmmPn nnnmnCPmmnm、规定01nC mnmnnCC、11mmmnnnCCC 、0122nnnnnnCCCC) 提示:(1)全排列问题和选排列问题,都可根据乘法原理推导出来。 (2)书写方式:rnP 记为P(n,r);rnC 记为C(n,r)。 加法原理例题:图1 中从A 点走到B 点共有多少种方法?(答案:4+2+3=9) 乘法原理例题:图2 中从A 点走到B 点共有多少种方法?(答案:4×6=24) 加法原理与乘法原理综合:图3、图4 中从A 走到B 共有多少种方法?(答案:28、42) A B 图1 A B 图2 A B 图3 A B 图4 湖南师大附中 信息学奥林匹克竞赛辅导——排列与组合基础知识 第2 页 注意:在信息学奥赛中,有许多只需计数而不需具体方案的问题,都可以通过思维转换或方法转换,最后变为两类问题:一类是转变为排列组合问题,另一类是转变为递推公式问题。因此对于加法原理、乘法原理、排列、组合等知识,需要非常熟练,以达到简化问题的目的。 加法原理、乘法原理、排列、组合例题: 1. (1)用数字0、1、2、3 能组成多少个三位数?(2)要求数字不能重复,又能组成多少个三位数? (提示:(1)先确定百位数,只能是1、2、3 之间的数字;再确定十位数,可以为0、1、2、3 任何一个;最后确定个位数,可以为0、1、2、3 任何一个。根据乘法原理,共有3×4×4=48 个。 (2)同理,先确定百位数、再确定十位数、最...