计数部分
加法原理与枚举法 如果完成一件事情有n类方法,而每一类方法中分别有m1,m2,…,mn种方法,而不论采用这些方法中的任何一种,都能单独地完成这件事情,那么要完成这件事情共有N=m1+m2+…mn 种方法。 这就是加法原理,也是利用分类法计数的依据。而在分类计数的过程中,往往要把各类方法中的总的数量加以枚举,因此,加法原理常和枚举法结合运用。所谓枚举法,就是把所要求计数的所有对象一一列举出来,最后计算总数的方法。运用枚举法进行列举时,必须注意无一重复,也无一遗漏。
乘法原理 如果完成一件事必须分n个步骤,而每一个步骤分别有m1,m2,…,mn种方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn种方法。 这就是乘法原理,它是分步法的依据。乘法原理和加法原理被称为是计数的基本原理。我们应注意它们的区别,也要注意二者的联合使用。 利用乘法原理解决一些较难问题时,一定要注意各个步骤的先后次序的选择。
排 列 在实际生活中常遇到这样的问题,就是要把一些事物排在一起,构成一列,计算有多少种排法。这就是排列问题。在排的过程中,不仅与参加排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关. 一般地,从n个不同的元素中任取出m个(m≤n)元素,按照一定的顺序排成一列.叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。 从n个不同元素中取出m个(m≤n)元素的所有排列的个数,叫做从
组合 日常生活中有很多“分组”问题.如在体育比赛中,把参赛队分为几个组,从全班同 1
学中选出几人参加某项活动等等.这种“分组”问题,就是我们将要讨论的组合问题,这里,我们将着重研究有多少种分组方法的问题. 一般地,从n个不同元素中取出m个(m≤n)元素组成一组不计较组内各元素的次序,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合. 由组合的定义可以看出,两个组合是否相同,只与这两个组合中的元素有关,而与取到这些元素的先后顺序无关.只有当两个组合中的元素不完全相同时,它们才是不同的组合. 从n个不同元素中取出m个元素(m≤n)的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个不同元素的组合数.记作cmn.
综合应用 前面我们已讨论了加法原理、乘法原理、排列、组合等问题.事实上,这些问题是相互联系、不可分割的.例如有时候,做某件事情有几类方法,而每一类方法又要分几个步骤完成.在计算做这件事的方法时,既要用到乘法原理,又要用到加法原理.又如,在照相时,如果对坐的位置有些规定,那么就不再是简单的排列问题了.类似的问题有很多,要正确地解决这些问题,就一定要熟练地掌握两个原理和排列、组合的内容,并熟悉它们所解决问题的类型特点. 1、运用两个加法原理和乘法原理时要注意: ①抓住两个基本原理的区别,千万不能混. 不同类的方法(其中每一个方法都能各自独立地把事情从头到尾做完)数之间做加法,可求得完成事情的不同方法总数. 不同步的方法(全程分成几个阶段(步),其中每一个方法都只能完成这件事的一个阶段)数之间做乘法,可求得完成整个事情的不同方法总数. ②在研究完成一件工作的不同方法数时,要遵循“不重不漏”的原则. ③在运用乘法原理时,要注意当每个步骤都做完时,这件事也必须完成,而且前面一个步骤中的每一种方法,对于下个步骤不同的方法来说是一样的. 2、运用排列与组合时要注意:排列与组合都是从若干个元素中选出一些元素,共有多少种选法的问题,其中排列要求选出的这些元素有顺序要求,而组合没有顺序要求。 包含与排除 集合通常用大写的英文字母A、B、C、…表示。构成这个集合的事物称为这个集合的元素。如上面例子中五(1)班的每一位同学均是集合A的一个元素。又如任何一个自然数都是集合B的元素。像集合B这种含有无限多个元素的集合称为无限集合。像集合C 2 这样含有有限多个元素的集合称为有限集合。有限集合所含元素的个数常用符号|A|、|B|、|C|、…表示。 记号A∪B表示所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合。就是右边示意图中两个圆所覆盖的部分。集合A∪B叫做集合A与集合B的并集。“∪”读作“并”,“A∪B”读作“A并B”。 设集合A={1,2,3,4},集合B={2,4,6,8},则A∪B={1,2,3,4,6,8}。元素2、4在集合A、B中都有,在并集中只写一个。记号A∩B表示所有既属于集合A也属于集合B中的元素的全体。就是上图中阴影部分所表示的集合。即是由集合A、B的公共元素所组成的集合。它称为集合A、B的交集.符号“∩”读作“交”,“A∩B”读作“A交B”。如上例中的集合A、B,则A∩B={2,4}。 关于两个集合的容斥原理:集合A与B的并集的元素个数,等于集合A的元素个数与集合B的元素个数的和,减去集合A与B的交的元素个数。 即:|A∪B|=|A|+|B|-|A∩B| 关于三个集合的容斥原理: 右图中三个圆A、B、C分别表示具有三种不同性质的集合,并如图用M1、M2、M3、…、M7表示由三个圆形成的内部互不重叠的部分所含元素的个数,可见:|A∪B∪C|=M1+M2+…+M7 =(M1+M4+M6+M7)+(M2+M4+M5+M7)+(M3+M5+M6+M7)-[(M4+M7)+(M5+M7)+(M6+M7)]+M7 =|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|B∩C|-|A∩C|+|A∩B∩C|, 事实上这个规律还可推广到按多种性质来分类的情形。设集合M中的每个元素至少具有t种性质中的一种,用n1表示各个具有1种性质的集合中的元素个数的和,n2表示各个具有2种性质的集合中元素个数的和,…,nt表示具有t种性质的集合中元素的个数,则集合M中元素的个数m为: m=n1-n2+n3-n4+…±nt 最后一项当t为偶数时取“-”号,否则取“+”号。
枚举法一
内容概述:
;应用字典排列法解 掌握枚举的一般方法,学会按照一定顺序,有规律地进行枚举,做到“不重不漏”决整数分拆的问题,学会分辨“计次序”与“不计次序”的情形。 3
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