在公務員考試中,在數學運算部分有每年必考題型——排列組合。一般情況下不管省考還是國考每年都會出現一道題目,并從近幾年公務員考試的命題趨勢來看,這一題型的難度也有逐年上升的趨勢,考察形式也比較多樣化。環形排列、隔板模型、錯位重排等都是排列組合中的經典模型,對于這些題型如果大家沒有系統的學習過,看到一個題后就去硬著頭皮去做,這樣是很浪費時間的,一般也易做錯,但如果大家了解這些題型所涉及的原理及其結論,只要在考試時大家能準確的區分題型,那對于這一類題目就是簡單的計算問題了。接下來就給大家介紹一下錯位重排的結論。
錯位重排問題是伯努利和歐拉在錯裝信封時發現的,因此又稱伯努利-歐拉裝錯信封問題。表述為:編號是1、2、…、n的n封信,裝入編號為1、2、…、n的n個信封,要求每封信和信封的編號不同,問有多少種裝法?
解析:假設用Dn來表示n封信進行錯位重排的方法數,我們不難得出以下結論:
(1) n=1, D1=0;1封信是不能進行錯位重排的;
(2) n=2,D2=1;2封信的時候只能相互對調只有1種方法;
(3) n=3,D3=2×(D1+D2)=2×(0+1)=2;
(4) n=4,D4=3×(D2+D3)=3×(1+2)=9;
(5) n=5,D5=4×(D3+D4)=4×(2+9)=44;
(6) n=6,D6=5×(D4+D5)=5×(9+44)=265;
(7) n=n,Dn=(n-1)×(Dn-2+Dn-1);
對于第一封信只要不裝在1號信封即可,因此有n-1種裝法,剩下的還有n-1封信沒有裝信封,其有兩種情況。第一種情況:假設第一封信裝進2號信封,第二封信裝進1號信封,則此時剩下n-2封信件,這些信件再進行錯位重排有Dn-2種方法;第二種情況:假設第一封信裝進2號信封,這時候將其拿出,那最后剩余n-1封信,滿足編號2不放1號信封、3號不放2號信封,則變成n-1封信的錯位重排,因此有Dn-1種裝法。我們都知道排列組合是建立在分類分步思想之下的,因此n封信件的錯位重排就是Dn=(n-1)×(Dn-2+Dn-1)。在考試中一般n 6,因此大家在做題時只要能區分題型,記住n=1,2,3的錯位重排數即可,按照我們的結論再難的題也能夠通過簡單的計算得出。
下面主要通過幾個練習題來鞏固一下錯位重排的結論。
例1:四位廚師聚餐時各做了一道拿手菜,現在要求每個人去品嘗一道菜,但不能嘗自己做的那道菜,問共有幾種不同的嘗法?
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】B。解析:此題為4個元素的錯位重排有9種方式,故選B選項。
例2:編號為1至6的6個小球放入編號為1至6個盒子里,每個盒子放一
個小球,其中恰有2個小球與盒子的編號相同的放法有多少種?
A.9 B.35 C.135 D.265
【答案】C。解析:選取編號相同的兩組球與盒子的方法為 =15種,其余4組球與盒子進行錯位重排為9種方法,因此總的排序方式為15×9=135種,故答案選C。
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