程序员的数学I

排列组合 I 解决计数问题的方法

  • 计数——与整数的对应关系

计数就是计数对象和整数的对应起来的过程,注意两点:

  1. 遗漏
  2. 重复

如果需要计数的对象多到无法数数,就需要找到和整数之间的对应规则,为此,我们必须理解计数对象具有怎么样的特性和结构

  • 思考:植树问题,在10米长的路上,从路的一端起每隔1米种一棵树,那么需要种多少棵树?

0,1,2,...10 不要忘记0哦,所以是11棵树
10/1的结果是间隔数
抽象 n米种树n+1棵

  • 思考:内存中排列着程序要处理的100个数据,从第一个数据开始编号为0,依此类推最后一个数据的编号是?

99号
归纳总结 第k个数据是k-1号

加法法则

加法法则就是将无“重复”元素的两个集合A,B相加,得到A和B并集的元素数

  • A并B的元素数 = A的元素数 + B的元素数
  • 加法法则只在集合中元素无重复的条件下成立

容斥原理

  • 思考:控制亮灯的扑克牌,一副牌有(1->K)13个级别,假设J,Q,K用11,12,13代替,在你面前放一个装置,往里面放1张牌,它就会根据牌的级别控制灯泡的亮灭。我们设放入的牌的级别为n(1-13的整数)
    1. 若n是2的倍数,则亮灯
    2. 若n是3的倍数,也亮灯
    3. 若n既不是2的倍数,也不是3的倍数,则灭灯
      往这个装置中依次放入13(1...13)张牌,其中亮灯的有多少张牌呢?

答案:6+4 -2 = 8
利用了容斥原理,2的倍数和3的倍数如果有重复的倍数,就是6,6的倍数有两次→6,12 2的倍数的个数6加上3的倍数的个数4,减去重复的倍数的个数2,就是答案

  • 容斥原理就是考虑了重复元素的加法法则
    集合A、B的元素总和 = A的元素数 + B的元素数 - A和B共同的元素数

乘法法则

根据两个集合进行配对的法则

  • 思考:一副牌中四种花色,每个花色13张牌,那么总共有几张牌?

4 * 13 = 52
A和B两个集合,所有元素分别结合起来,组合的总数就是相乘得到的结果

  • 思考:将三个骰子(1-6点)并列放置,形成3位数,一共能形成多少个数字?

没错,6 * 6 * 6 = 216

  • 思考:32个灯泡一排,每个灯泡可以亮灭,问共有多少种亮灭模式

每一种2个,2x2x2......2(共32个)
2^32=4294967296

置换

将n个事物按顺序进行排列称作置换(subsitution)

  • 思考:3张牌的置换,如果将A,B,C三张牌按照ABC,ACB,BAC等顺序排列,共有多少种排法?

6种
可以看出,第一张牌有3种选法,第二张牌有2种,第三张牌有1种,3 * 2 * 1 = 6
对,这就是阶乘1!=1 2!=2 3!=6 4!=24

排列组合II

  • 思考:从5张牌中任意取出3张进行排列,请问有多少种排列方法?

答案明天揭晓~

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,384评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,845评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,148评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,640评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,731评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,712评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,703评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,473评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,915评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,227评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,384评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,063评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,706评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,302评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,531评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,321评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,248评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 排列组合II 思考:从5张牌中任意取出3张进行排列(permutation),请问有多少种排列方法? 排列和置换相...
    锅巴GG阅读 301评论 0 0
  • 递归——自己定义自己 GNU是什么的缩写?“GNU is Not Unix”这里面的GNU又是什么的缩写?“GNU...
    锅巴GG阅读 726评论 0 1
  • 数序归纳法——如何征服无穷序列 高斯求和 思考题——存钱罐里的钱 第1天,往存钱罐里投入1元,存钱罐总金额为1元第...
    锅巴GG阅读 216评论 0 0
  • 简书不支持LaTex... 余数 周期性和分组 思考:奇数和偶数 奇数是被2除余1的整数偶数是被2整除(余0)的...
    锅巴GG阅读 892评论 0 1
  • 递归——自己定义自己2 思考:和的定义 假设n为0以上的整数,使用递归的方式从0到n的整数之和。n=0时, S(n...
    锅巴GG阅读 909评论 0 1