課程學習-組合數學

現主要記錄新學習的東西。
1.圓排列
從n箇中取r個的圓排列的排列數爲P(n,r)/r , 2≤r≤n。
2.多重全排列
乒乓球入洞遊戲:共有6個洞,洞口每次每次只能進入一個乒乓球,一組編號爲1-9的9個乒乓球滾入洞口的方案有多少?

可以理解爲六個洞=5個隔板分爲留個空間,加上9個球一共14個待排列的項,14!.然後5個隔板是相同的,再除以5!.因此總共14!/5!.

3.可重組合
可重組合模型:取r個無標誌的球,n個有區別的盒子,每個盒子允許放多於一個球,或者空盒。

組合數C(n+r-1,r)。記住是r個球,n個有區別的盒子。
4.不相鄰組合
不相鄰的組合是指從A={1,2,…n}中取r個不相鄰的數進行組
合(不可重),即不存在相鄰的兩個數j, j+1的組合
共C(n-r+1,r)種組合方式

例 某保密裝置須同時使用若干把不同的鑰匙才能打開。 現有7人,每人持若干鑰匙。須4人到場,所備鑰匙才能 開鎖。
• 問①至少有多少把不同的鎖?
• ②每人至少持幾把鑰匙?

分析:由於4個人到場才能開鎖,因此任意三個人都湊不出一把完整的鑰匙,C(7,3) = 35把鑰匙。
任意4個人都不缺鑰匙,任一人對於其他6人中的每3人,
都至少有1把鑰匙與之相配才能開鎖。
所以每人至少:C(6.3) = 20把鑰匙。

5.字典序的下一個
839647521的下一個。
從後往前找,第一個下降的的數是4,與後面最小大於它的數5交換->839657421,然後將5之後的數按照遞增排列即839651247.

6.一個題,我做出來了,但是不是很清楚答案的方法
8個人排隊買票,4個人拿着10元,4個人拿着20元,票價10元,售票處一開始沒有錢,請問能夠順利買票的排隊方案數。

令n=4,假定用2n維0,1向量來表示一種排隊狀態,令該向量爲(a1a2…a2n),其中ai=0,1,i=1,2,…,2n,ai=1表示第i位顧客持10元的票款,ai=0表示第i位顧客持20元的票款。

這樣有n個0元素,n個1元素的向量,共有C(2n,n)個。

每一個向量可以和從(0,0)點到達(n,n)點的路徑一一對應,即從(0,0)點出發,ai=0表示沿x軸走了一個單位, ai=1表示沿y軸走了一個單位。爲了保證顧客能順利地買到票,不出現找不出10元的情況,路徑上各點必須滿足x≤y的情況。
這裏寫圖片描述

問題等價於求從(0,0)點到(n,n)點的路徑中,不穿越y=x線的數目,根據上面描述,可知x≤y。我們這樣來想,將y=x向右平移一個單位,得到x-y=1,則原來對應的路線都不穿過x-y=1這條直線,如果原來的路徑穿過了x=y,則也穿過了x-y=1。對每一條穿過x-y=1的路徑,做(0,0)點到第一個接觸點關於x-y=1的對稱格路,得到一條從(1,-1)到達(4,4)的格路。從(0,0)到達(4,4)的穿過x=y格路與從(1,-1)到達(4,4)的格路(必穿過x-y=1)一一對應,是必須穿過x-y=1這條線的,所以通過減法法則,可知滿足條件的路徑條數爲:

C(2n,n)−C(2n,n−1)=C(8,4)−C(8,3)=14
又排隊買票的人是不同的,所以排隊方案數是14x4!x4!=8064。

我摔!到最後居然是卡特蘭數。。前幾天看數據結構剛剛看到的,貼一下詳細證明過程的鏈接吧。
http://blog.csdn.net/super_chris/article/details/6113779

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