田忌赛马的故事众所周知,在这里暂且不讨论马的优劣、谁输谁赢的问题。假设将田忌的三匹马和齐威王的三匹马一起赛跑,这六匹马一共会有多少种排位方式呢?
数学里把这种统计对象排位方式确切数目的计算方式叫做阶乘。计算公式如下:
n!= n*(n-1)*(n-2)*(n-3)*......*3*2*1
因此,六匹马就会出现720(6*5*4*3*2*1=720)种排位方式。
注意:
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0!=1!=1;
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任何大于或等于2的整数的阶乘,均为偶数;
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如果n个对象做圆形排位,那么可能的排位方式为(n-1)!;
两匹红马、两匹黑马和两匹白马一起赛跑,如果不关心同一颜色的马排名先后的问题,最后有几种排名方式呢?
这是一个按类型排位的问题。假设要对n的对象按类型排位,其中有一类对象共计k个,另外一类对象共计j个,那么这种情况下排位方式的计算公式如下:
排列
明白了阶乘是怎么回事,排列问题就更好理解了。还是以赛马作为例子:有20匹马赛跑,猜中前三名正确排名的概率有多大?
解释:要猜中正确排名,首先需要算出前三名的排名数目。占据第一名的方式有20种,占据第二名的方式有19种,占据第三名的方式有18名。那么前三名的排名总数是:20*19*18 = 6840。于是,猜中前三名正确排名的概率为1/6840。
从这个例子概括出排列的几何定义:从n个对象群体中取出r个对象进行排序,并得出排序方式总数目。计算公式如下:
组合
计算排列数目时,需要考虑对象的顺序方式,而组合是不考虑对象顺序问题的。因此组合的几何定义为:从n个对象中选取r个对象的选取方式的数目。这时不必知道所选对象的确切顺序,计算公式如下:
排列与组合的区别如下:
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