排列组合基本
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排列组合基本题型方法
排列组合方法汇总
排列组合问题联系实际生动有趣,但题型多样,
思路灵活,因此解决
排列组合问题,首先要认真审题,
弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问
题;其次
要抓住问题的本质特征,采用合理恰当的方
法来处理。
一.特殊元素和特殊位置优先策略
例1.由0,1,2,3,4,5可以组成多少个没有重复数字
五位奇数.
解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免
不合要求的元素占了这两个位置.
先排末位共有
C
131
CAC
443
然后排首位共有
C
最后排其它位置共有
A
由分步计数原理得
CCA288
1
3
1
4
3
4
1
4
1
3
3
4
位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最
常用也是最基本的方法,
若以元素分析为主,需先
练习题:7种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种
葵花不种在中间
,也不种在两端的花盆里,问有多
少不同的种法?
二.相邻元素捆绑策略
例2. 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
2
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
AAA480
种不同的排法
5
5
2
2
2
2
甲乙
丙丁
要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用
练习
题: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
三.不相邻问题插空策略
例3.一个晚会的节目有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
A
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
A
不同的方法,由分步
计数原理,节目的不同顺序共有
AA
种
5
5
4
6
5
5
4
6
元素相离问题可先把没有位置要求的元素
练习题: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
四.定序问题倍缩空位插入策略
例4.7人排队,其中甲乙丙3人顺序一定共有多少不
同的排法
解:(倍缩法)对于
某几个元素顺序一定的排列问题,
可先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后
3
用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共
有不同排法种数是:
AA
(空位法)设想有7把椅子让除甲乙丙以外的四人
就坐共有
A
种方法,
其余的三个位置甲乙丙共有 1
种坐法,则共有
A
种方法。
思考:可以先让甲乙丙就坐吗?
(插入法)先排甲乙丙三个人,共有
C
种
选择,再排其
余4四人共有
A
方法
定序问题可以用倍缩
练习题:10人身高各不相等,排成前后排,每排5人,
要求从左至右身高逐渐增加
,共有多少排法?
C
7
7
3
3
4
7
4
7
3
7
4
4
5
10
五.重排问题(谁选谁)求幂策略
例5.把6名实习生分配到7个车间实习,共有多少种
不同的分法
解:完成此事共分六步:把第一名实习生分配到车间
有 7 种分法.把第二名实习生分配到车
间也有7种
分依此类推,由分步计数原理共有
7
种不同的排法
6
允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象,
元素不受位置的约束,可以逐一安排各个元素的位
练习题:
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.如果将这两个节目插入原
节目单中,那么不
同插法的种数为 42
4
2.
某8层大楼一楼电梯上来8名乘客人,他们到各自
的一层下电梯,下电梯的方法
7
8
六.元素相同问题隔板策略
例10.有10个运动员名额,分给7个班,每班至少一
个,有多少种分配方案?
解:因为10个名额没有差别,把它们排成一排。
相邻名额之间形成9个空隙。在9个空档中选6个位置插个隔板,可把名额分成7份,对应地分给7
个班级,每一种插板方法对应一种分法共有
C
种分
法。
6
9
一
班
二
班
三
班
四
班
五
班
六
班
七
班
将n个相同的元素分成m份(n,m为正整数),
每份至少一个元素,可以用m-1块隔板,插入n
练习题:
1
.10个相同的球装5个盒中,每盒至少一有多少装
法?
C
2
.
xyzw100
求这个方程组的自然数解的组数
C
4
9
3
103
七.多排问题直排策略
例7.8人排成前后两排,每排4人,其中甲乙在前排,
丙在后排,共有多少排法
解
:8人排前后两排,相当于8人坐8把椅子,可以把椅
子排成一排.个特殊元素有
A
种
,再排后4个位置上
的特殊元素丙有
A
种,其余的5人在5个位置上任意
排列
有
A
种,则共有
AAA
种
2
4
1
45
5
2
4
1
4
5
5
5
前 排
后 排
一般地,元素分成多排的排列问
练习题:有两排座位,前排11个座位,
后排12个座
位,现安排2人就座规定前排中间的3个座位不能
坐,并且这2人不左右相邻,那
么不同排法的种数
是 346
八.排列组合混合问题先选后排策略
例8.有5个不同的小球,装入4个不同的盒内,每盒至
少装一个球,共有多少不同的装法.
解:第一步从5个球中选出2个组成复合元共有
C
种方
法.再把4个元素(包
含一个复合元素)装入4个不
同的盒内有
A
种方法,根据分步计数原理装球的方
法共有
CA
2
5
4
4
2
5
4
4
解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的
练习题:一个班有6名战士,其中正副
班长各1人现
从中选4人完成四种不同的任务,每人完成一种任
务,且正副班长有且只有1人参
加,则不同的选法有
192 种
九.小集团问题先整体后局部策略
例
9.用1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数其中
恰有两个偶数夹1,5在两个奇数之间,这样
的
五位数有多少个?
6
解:把1,5,2,
4当作一个小集团与3排队共有种
排法,再排小集团内部共有
AA
种排法,由分步计<
br>数原理共有
AAA
种排法.
2
2
2
2
A<
br>2
2
2
2
2
2
2
2
小集团排列问题中,先整体后局
练习题:
1.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画,4幅油
画,5幅国画,
排成一行陈列,要求同一 品
种的必须连在一起,并且水彩画不在两端,那么共
有陈
列方式的种数为
AAA
2.
5男生和5女生站成一排照像,男生相邻,女生也
相邻的排法有
AAA
种
2
2
5
5
4
4
2
2
5
5
5
5
十.正难则反总体淘汰策略
例11.从0,1,2,3,4,5,6,
7,8,9这十个数字中取出三
个数,使其和为不小于10的偶数,不同的
取法有多少种?
解:这问题中如果直接求不小于10的偶数很困难,可
用总体淘汰法。这十<
br>1524
个数字中有5
3
个偶数5个奇数,所取的三个数含有
3个偶数
的取法有
C
,只含有1个偶数的取法有
CC
,
和为偶数的取法共有<
br>CCC
。再淘汰和小于10的偶
数共9种,符合条件的取法共有
CCC9
3
5
1
5
2
5
1
5
2
5
3
5
1
5
2
5
3
5
有
些排列组合问题,正面直接考虑比较复
练习题:我们班里有43位同学,从中任抽5人,正、
副班长、团支部书记至少有一人在内的
7
抽法有多少种?
十一.平均分组问题除法策略
例12.
6本不同的书平均分成3堆,每堆2本共有多
少分法?
解: 分三步取书得
CCC
种方法,但这里出现重复计
数的现象,不妨记6本书为ABCDEF,若第一步取AB,
第二步取CD,第三步取EF该分法记为(AB,CD,EF),
CCC
则中还有
(
AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),
(EF,
AB,CD)共有
A
种取法
,而这些分法仅是
(AB,CD,EF)一种分法,故共有
CCCA
种分法。
平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情
况,所以分组后要一定要除以(为均分的组数)
练习题:
1
将13个球队分成3组,一组5个队,其它两组4个
队, 有多少分法?(
CCCA
)
2.10名学生分成3组,其中一组4人,
另两组3人但
正副班长不能分在同一组,有多少种不同的
分组方法 (1540)
3.某校高二年级共有六个班级,现从外地转
入4名
学生,要安排到该年级的两个班级且每班安
排2名,则不同的安排方案种数为______(
CCAA90
)
26
2
4
2
2
2
6
2
4
22
3
3
2
6
2
4
2
2
33
5
13
4
8
4
4
2
2
2<
br>4
2
2
2
6
2
2
十二.构造模型策略
例14.
马路上有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九只
8
路灯,现要关掉其中的3盏,但不能关掉相邻的2盏
或3盏,也不能关掉两端的2盏,求满足条
件的关灯
方法有多少种?
解:把此问题当作一个排队模型在6盏亮灯的5个空
隙中插
入3个不亮的灯有
C
种
一些不易理解的排列组合题如果能转化为非常熟
练习题:某排共有10个
座位,若4人就坐,每人左
右两边都有空位,那么不同的坐法有多少种?
(120)
3
5
十三.数字排序问题查字典策略
例18.由0,1,2,3
,4,5六个数字可以组成多少
个没有重复的比324105大的数?
解:
N2A2AAAA297
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
数字排序问题可用查
字典法,查字典的法应
练习:用0,1,2,3,4,
5这六个数字组成没有重复的四
位偶数,将这些数字从小到大排列起来,第71
个数是
3140
十四.实际操作穷举策略
例15.设有编号1,2,3,4,5的五
个球和编号
1,2,3,4,5的五个盒子,现将5个球投入这五个盒
子内,要求每个盒子放一
个球,并且恰好有两个球
的编号与盒子的编号相同,有多少投法
9
解:从5个球中取出2个与盒子对号有种还剩下3
球3盒序号不能对
应,利用实际操作法,如果剩下
3,4,5号球, 3,4,5号盒3号球装4号盒时,则4,5
号球有只有1种装法,同理3号球装5号盒时,4,5
号球有也只有1种装法,由分步计数原理有2C
种
2
5
C
5
2
3号盒 4号盒 5号盒
不易用公式进
对于条件比较复杂的排列组合问题,
534
练习题:
1.同一寝室4人,每人写一张贺年卡集中起来,然后每
人各拿一张别人的贺年卡,则四张贺年卡不同的
分
配方式有多少种? (9)
2.给图中区域涂色,要求相邻区
域不同色,现有4种
可选颜色,则不同的着色方法有 72种
1
3
2
5
4
十五.化归策略
例17.
25人排成5×5方阵,现从中选3人,要求3人
不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种?
解:将这个问题退化成9人排成3×3方阵,现从中选
10
3人,要求3人不在同一行也不在同一列,有多少选
法.这样每行必
有1人从其中的一行中选取1人后,
把这人所在的行列都划掉,如此继续下去.从3×3
方队中
选3人的方法有
CCC
种。再从5×5方阵选
出3×3方阵便可解决问题.从5×5方
队中选取3
行3列有
CC
选法所以从5×5方阵选不在同一行也
不在同一列的
3人有
CCCCC
选法。
1
3
1
2
1
1
3
5
3
5
3
5
3
5
1
3
1
2
1
1
处理复杂的排列组合问题时可
以把一个问题退化成一个简要
练习
题:某城市的街区由12个全等的矩形区组成其中
实线表示马路,从A走到B的最短路径有多少种?(
C35
)
3
7
B
A
11