计 数(考试常备的计数八大方法)
计数(顾名思义就是数数,数出一共有多少种情况)
常考方法有:
1两个原理(加法原理、乘法原理)
2乘方
3定义法(排列、组合)
4枚举法
5捆绑法
6插空法
7隔板法
8除序法
(一)加法原理、乘法原理
例1:一个班上共有3组,一组20人、二组10人、三组15人
1) 选1人做班长有多少种?(分类计数用加法20+10+15=45种)
2) 每组选1人做组长,有多少种?(分步计算用乘法20*10*15)
3) 选2人发言,2人不能在同一组里?(20*10+20*15+10*15)
什么时候用乘法,什么时候用加法?
当一个事件发生,这件事已经完成,不能同时发生另一种情况时用加法(例如班长只能选一人,当从一组里选1人之后,整个事件就完成了,所以用加法);当一个事件发生,整个事件还没有完成时用乘法(例如选组长,一组选组长共有20种情况,但是一组选完组长整个事件并没有结束,二组、三组也需要选组长,因此用乘法)
(二)乘方(也就是乘法原理的特殊形式)
例1:5人参加4项比赛
1) 每个人可以参加多项,每项只能1人参加,则有多少种方法?
每项比赛有5种选法,所以5*5*5*5=54
2) 每人只能参加1项比赛,每项可多人参加,则有多少种方法?
每个人有4种选择,所以4*4*4*4*4=45
Ps:这是甲乙两种事物作配对的题型,甲乙两方中,一方能重复、一方不能重复,所以答案为:(能重复)(不能重复)
例2: 20名男嘉宾,10名女嘉宾
1)每名男士只能选1位女士,每个女士可选多名男士,则有多少种方法?
每名男士有10种选法,则20名男士有1020种方法
(能重复的女士不能重复的男士)
2)每名男士可以选多名女士,每名女士只能选1名男士,则有多少种方法?
每名女士有20种选法,则10名女士有2010种方法
(能重复的男士不能重复的女士)
例3: 5个不同球放4个不同盒子,每个盒子可放多个球,则有多少种方法?
每个球有4种选择,则为4*4*4*4*4=45
(一个球不能同时放两个盒子,所以球不重复;每个盒子可放多个球,盒子可重复。能重复的盒子不能重复的球)
(三)定义法
排列:从n个不同元素中,任意取出m个元素,将这m个元素按一定顺序排成一列
例1:从50个人中选出4人做语文、数学、英语、物理课的课代表,共有多少种方法?
A504(50个不同的人中选出4个不同的人,且选出的4个人要求有顺序,所以用排列)
例2: 4个人排一排照相,共有多少种不同排法?
A44(4个不同人中选出4个不同的人,且选出的4个人要求有顺序)
例3: 从4个人中选出两个人排一排拍照有多少种不同的排法?
A42(从4个不同的人中选出2个不同的人,且选出的2个人要求有顺序)
组合:从n个不同元素中,任意取出m个元素并为一组,这m个元素没有顺序要求
例1:圆上有10个点,以这些点为顶点总共能作几个圆内接三角形?
C103(从10个不同点中选出3个,这3个点没有顺序要求)
例2: 某聚会上,10名与会者都与其他与会者握了一次手,则总共握手次数?
C102(从10个不同人中选出2个人,且选出的2个人没有顺序要求)
例3:从6位候选人中选出2人担任班委,有多少种选法?
C62(从6个不同人中选出2个不同人,选出的2个人没有顺序要求)
Ps:排列组合都是从不同的元素中选择不同的元素,但排列要求选出的元素有顺序要求,组合则没有顺序要求。
(四)枚举法(一个个列出来),经常会用到加法原理、乘法原理
当看了1分钟仍然不知道该用什么方法时,就用枚举法(一个个数吧)
例1:甲乙丙丁4位经理轮流值班4个部门,自己经理不值自己部门,共有多少种排班方法?
甲 乙 丙 丁(4个部门)
乙 甲 丁 丙
乙 丙 丁 甲
乙 丁 甲 丙
乙放在甲部门共有3种情况,同理丙、丁也可放在甲部门,则共有3*3=9种
例2:甲、乙两人进行5局3胜制比赛,甲能战胜乙的情况有多少种?
分析:可分为3种情况:甲乙两人比了3局、4局、5局
1 2 3 4 5
胜 胜 胜 (比了3局1种)
胜 (比了4局,第4局甲一定要胜,从前3局中选一局输就可以,所以C31共3种)
胜(比了5局,第5局甲一定要胜,从前4局中选两局输就可以,所以C42共6种)
分类计算用加法:一共有1+3+6=10种
(五)捆绑法(即题目中要求某几个元素在一起)
例1: 5男4女排成一排,4女必须相邻,则有多少种不同排法?
A44*A66
先排相邻的4个女的A44,在把4个女的看成一个整体和其他5个男的一起排,所以再乘一个A66
例2: 5男4女排成一排,5男排在一起,4女排在一起,则有多少种不同排法?
A55*A44*A22
先排相邻的5男A55,再排相邻的4个女的A44,再把俩捆男女看成两个整体再排A22,分布计算用乘法
例3: 3个3口之家一起看演出,他们购买了同一排的9张连座票,则每一家的人都坐在一起的不同坐法有?
(A33)4
(题目要求每个家庭的人坐在一起,所以先看家庭内部,3个人坐在3个不同的位置A33,3个家庭都是所以(A33)3,三个家庭之间也要求顺序所以再乘一个A33)
Ps:看到题目中要求几个元素必须在一起时就要想到“捆绑法”,要求某几个元素在一起,就先排这几个元素,再把这几个元素看成一个整体和其他的元素一起排
(六)插空法
例1: 5男4女排成一排,4女互不相邻,则有多少种排法?
A55*A64
先排5个男的A55,5个男的产生6个空隙,在这6个空隙中选出4这空隙把4个女的放进去,且要求4个女的有顺序,所以再乘一个A64
例2: 有排成一行的7个空座,让3位女生去坐,要求任意2个女生之间都要有空座,共有多少种不同的坐法?
A53
解析:3个女生4个空座一起排,要求任意2个女生之间都要有空座,即可让3个女生插入到4个空座旁边的5个空隙中,且要求这3个女生有顺序,所以:A53
Ps:当遇到“不相邻”问题时就要想到“插空法”:将各不相邻的元素插到可以相邻元素旁边的空隙中。
(七)隔板法
例1:把10颗相同的糖分给3个小朋友,要求每个小朋友至少分到1颗,则共有多少种不同的分配方法?
C92
10颗不同的糖之间共有9个空隙,从中选2个空放隔板(2个隔板一样、没有顺序要求),所以是C92
例2:将7万块钱分给甲乙丙3个人,每人至少1万,则有多少种分法?
C62
7万块钱中间有6个空,从这6个不同的空中选2个空放隔板,所以C62
例3: 10万块钱分给甲乙丙3人,每人至少2万,有多少种分法?
C62
先一人分1万,还剩7万,就变成共有7万块钱,每人至少1万(即例2)
例4:共10万块钱分给甲乙丙3人,每人分的钱不确定,则有多少种分法?
C122
从甲乙丙每人的头上一人借1万,一共变成13万,题目就变成共有13万块钱分给
甲乙丙3人,每人至少分1万,所以C122
Ps: 当分配的元素相同,像例1中的糖、例2、3、4中的钱,且每个分配对象至少1个时用“隔板法”
“隔板法”和“插空法”区别:1 隔板法的空隙不包括两侧,插空法的空隙包括两侧 2 隔板法要求所分配的东西相同、没有区别,插空法则没有要求 3 一般分配相同东西时用“隔板法”,求不相邻问题时用“插空法”
(八) 除序法
例1: 将6人分成3、3两组,有多少种方法
C63/A22
C63本身是有顺序的。例如:将1、2、3、4、5、6分成两组,第一组选1、2、3第二组选4、5、6 和第一组选4、5、6 第二组选1、2、3 在C63看来是不同的,而对于分成两组来说是相同的,所以要把前后的顺序除掉,即除以相同人数的组数的阶乘(或者说是相同人数的组数的全排列)
例2:将8人分成2、2、4三组,有多少种方法
C82*C62/A22
例3:将12人分成五组,其中有三组2人,两组3人,共有多少种分法?
C122C102C82C63/A33A22
Ps:“除序法”也叫“分组法”,当遇到分组问题时一般要想到“除序法”。一旦用了乘法原理,就意味着有顺序,但分组并不要求顺序,所以要进行除序。
1)甲、乙两事物配对,一方能重复、一方不能重复(乘方)
2)题目中要求某几个元素相邻(捆绑法)
3)题目中要求某几个元素不相邻(插空法)
4)相同的东西分给不同的人,且每人至少一个(隔板法)
5)分组,且有人数相同的组(除序法)
6)从n个不同元素中选出m个不同元素(m个元素不要求顺序)(组合)
7)从n个不同元素中选出m个不同元素(m个元素要求有顺序)(排列)
8)一道题看了1分钟仍然不知道用什么方法(枚举法,一个个列出来)
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