筆記 排列數與組合數(非完整)

2021-07-23 05:10:19 字數 1781 閱讀 2902

排列數的推導1

在 n 個數的集合中,每個數被認為是不相異的元素。

因此,生成排列時,第乙個位置有 n 種選擇方法, 第 2 個位置有 n-1 種, 第 3 個位置有 n-2 種, 直到第 n 個數有 1 種。

根據乘法原理, 從 n 個數中選取 n 個數進行排列:pn

n=n∗

(n−1

)∗(n

−2)∗

(n−3

)……∗

1 , 即 n!

下面考慮從 n 個數種選取 m 個的情況:

假設有 n 個球放在乙個袋子中,從袋子裡抽出 m 個球不放回,那麼抽出球的順序就相當於乙個排列,於是 pm

n=n∗

(n−1

)∗(n

−2)∗

(n−3

)……∗

(n−m

+1) 可以化簡為 pm

n=n!

(n−m

)!組合數的推導

還是 假設有 n 個球放在乙個袋子中,從袋子裡抽出 m 個球,不過先不考慮 球的順序,我們只是取出 m 個球,那麼可知 這就是 cm

n 接下來思考如何把取出來的球 變為排列?

答案是全排列。

那麼我們可以知道 從乙個 n 個球的袋子中 m 個球 的排列 可以分解為先取出 m 個球,再進行排列, 就是說 pm

n=cm

n∗m!

整理可得 cm

n=pm

n/m!

又因為:pm

n=n!

(n−m

)!即:cm

n=n!

m!(n

−m)!

組合數的對稱性cm

n=cn

−mn

證明:cn−

mn=n

!(n−

m)!(

n−(n

−m))

!=n!

(n−m

)!n!

=cmn

組合數的遞推式2cm

n=cm

n−1+

cm−1

n−1

證明:可以將 n 個元素分成2半。

n-1 和 1。

這裡假設 右邊的 那乙個 為 元素 a。

我們進行分類討論:

(1).如果我們所選的 m 個元素中不包含 a,那麼我們需要再 在 n-1 裡面選 m 個。即 cm

n−1

(2).如果我們所選的 m 個元素中包含 a,那麼我們需要再 在 n-1裡面選 m-1 個。即 cm

−1n−

1 因為是分類 所以符合加法原理。

所以說cmn

=cmn

−1+c

m−1n

−1的證。

組合數的性質1

k=0n

ckn=

2n證明:思考 以上公式的結果為 n 的全部子集。

二項式定理(

a+b)

n=∑r

=0nc

rnan

−rbr

(自己寫寫的還不如這個好 qaq 決定以後再自己寫 qaq)

↩組合恒等式證明八法 童廣鵬

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