錯排問題的總結

2021-04-13 05:55:37 字數 1091 閱讀 6482

方法一:

n各有序的元素應有n!種不同的排列。如若乙個排列式的所有的元素都不在原來的位置上,則稱這個排列為錯排。任給乙個n,求出1,2,……,n的錯排個數dn共有多少個。

遞迴關係式為:d(n)=(n-1)(d(n-1)+d(n-2))

d(1)=0,d(2)=1

可以得到:

錯排公式為dn=n!(1-1/2!+1/3!-.....+(-1)n/n!)

其中,n!=1*2*3*.....*n,

特別地,有0!=0,1!=1.

解釋:

n 個不同元素的乙個錯排可由下述兩個步驟完成:

第一步,「錯排」 1 號元素(將 1 號元素排在第 2 至第 n 個位置之一),有 n - 1 種方法。

第二步,「錯排」其餘 n - 1 個元素,按如下順序進行。視第一步的結果,若1號元素落在第 k 個位置,第二步就先把 k 號元素「錯排」好, k 號元素的不同排法將導致兩類不同的情況發生:

1、 k 號元素排在第1個位置,留下的 n - 2 個元素在與它們的編號集相等的位置集上「錯排」,有 f(n -2) 種方法;

2、 k 號元素不排第 1 個位置,這時可將第 1 個位置「看成」第 k 個位置,於是形成(包括 k 號元素在內的) n - 1 個元素的「錯排」,有 f(n - 1) 種方法。據加法原理,完成第二步共有 f(n - 2)+f(n - 1) 種方法。

根據乘法原理, n 個不同元素的錯排種數

f(n) = (n-1)[f(n-2)+f(n-1)] (n>2) 。

證畢。方法二:

n個人每個人都不站在原來的位置的方法數有:

f(n)=n!(1/2!-1/3!+1/4!+..+(-1)^n/n!)

此公式的推導過程要用到篩法公式,而且推導過程很複雜,除了競賽高考肯定不會出現,對於n不大於4時可採用列舉法.一般只需記住n不大於5的情況即可

f(2)=1,f(3)=2,f(4)=9,f(5)=44

此外還有乙個簡單的公式f(n)=,表示最接近x的整數,e為自然底數,其值為2.7182818.........,一般取2.72即可

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