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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