1、课外补充阅读资料第 1 页 共 6 页常见“排列-组合”的解题策略排列组合问题联系实际生动有趣，但题型多样，思路灵活，因此解决排列组合问题，首先要认真审题，弄清楚是排列问题、组合问题还是排列与组合综合问题；其次要抓住问题的本质特征，采用合理恰当的方法来处理复习巩固1.分类计数原理(加法原理)完成一件事，有 n 类办法，第 1 类办法有 种不同的方法，第 2 类办法有 种不同的方法，第 n 类办法有 种不同的1m2mnm方法，那么完成这件事共有 种不同的方法2nNL2.分步计数原理（乘法原理）完成一件事，需要分成 n 个步骤，第 1 步有 种不同的方法，第 2 步有 种不同的方法，第 n 步有
2、种不同的方法，那么完成这件事共有 种不同的方法12n3.分类计数原理分步计数原理区别：分类计数原理方法相互独立，任何一种方法都可以独立地完成这件事分步计数原理各步相互依存，每步中的方法完成事件的一个阶段，不能完成整个事件解决排列组合综合性问题的一般过程如下:1.认真审题弄清要做什么事2.怎样做才能完成所要做的事,即采取分步还是分类,或是分步与分类同时进行,确定分多少步及多少类3.确定每一步或每一类是排列问题(有序)还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少个元素.4.解决排列组合综合性问题，往往类与步交叉，因此必须掌握一些常用的解题策略。一.特殊元素和特殊位置优先策略例 1、由 0,1,2
3、,3,4,5 可以组成多少个没有重复数字五位奇数.解:由于末位和首位有特殊要求,应该优先安排,以免不合要求的元素占了这两个位置. 先排末位，从 1,3,5 三个数中任选一个共有 3 排法；然后排首位，从 2，4 和剩余的两个奇数中任选一个共有 4 种排法；最后排中间三个数，从剩余四个数中任选 3 个的排列数共有 种排法；由分步计数原理得4A13428CA练习:7 种不同的花种在排成一列的花盆里,若两种葵花不种在中间，也不种在两端的花盆里，问有多少不同的种法？解：先种两种不同的葵花在不受限限制的四个花盒中共有 不同种法，再其它葵花有 不同种法，所以共有不同种法24A5A种不同的种法254104A
4、二.相邻元素“捆绑”策略例 2、7 人站成一排 ,其中甲乙相邻且丙丁相邻, 共有多少种不同的排法.解：可先将甲乙两元素捆绑成整体并看成一个复合元素，同时丙丁也看成一个复合元素，再与其它元素进行排列，同时对相邻元素内部进行自排由分步计数原理可得共有 种不同的排法52480A练习:某人射击 8 枪，命中 4 枪，4 枪命中恰好有 3 枪连在一起的情形的不同种数为 20 解：命中的三枪捆绑成一枪，与命中的另一枪插入未命中的四枪的空位，共有 种不的情形250A三.不相邻问题“插空”策略例 3.一晚会的节目有 4 个舞蹈,2 个相声,3 个独唱,舞蹈节目不能连续出场,则节目的出场顺序有多少种？解:分两步
5、进行第一步排 2 个相声和 3 个独唱共有 种，第二步将 4 舞蹈插入第一步排好的 6 个元素中间包含首尾两个空位共有种5A不同的方法,由分步计数原理,节目的不同顺序共有46A 46练习：某班新年联欢会原定的 5 个节目已排成节目单，开演前又增加了两个新节目.如果将这两个新节目插入原节目单中，且两个新节目不相邻，那么不同插法的种数为 30 四.定序问题“等机会” 、 “空位” 、 “插入”策略例 4.7 人排队,其中甲乙丙 3 人顺序一定共有多少不同的排法13位置分析法和元素分析法是解决排列组合问题最常用也是最基本的方法,若以元素分析为主,需先安排特殊元素,再处理其它元素.若以位置分析为主,需
6、先满足特殊位置的要求,再处理其它位置。若有多个约束条件，往往是考虑一个约束条件的同时还要兼顾其它条件要求某几个元素必须排在一起的问题,可以用捆绑法来解决问题.即将需要相邻的元素合并为一个元素,再与其它元素一起作排列,同时要注意合并元素内部也必须排列.元素相离问题可先把没有位置要求的元素进行排队再把不相邻元素插入中间和两端乙甲 丁丙课外补充阅读资料第 2 页 共 6 页解:(等机会)对于某几个元素顺序一定的排列问题,可先把这几个元素与其他元素一起进行排列,然后用总排列数除以这几个元素之间的全排列数,则共有不同排法种数是： 73A(空位法)设想有 7 把椅子让除甲乙丙以外的四人就坐共有 种方法，其
7、余的三个位置甲乙丙共有 1 种坐法，则共有 种方法47 47A（七个空位坐了四人，剩下个空位按一定顺序坐下甲，乙，丙）（插入法)先排甲乙丙三个人,共有 1 种排法,再把其余 4 四人依次插入共有 方法347CA（先选三个座位坐下甲，乙，丙共有 种选法，余下四个空位排其它四人共有 种排法，所以共有 种方法 ）37C4 347C练习:10 人身高各不相等,排成前后排，每排 5 人,要求从左至右身高逐渐增加，共有多少排法？ 解：问题转化成只需从 10 人中选出 5 人站前排即可，故为 510五.重复排列问题“求幂”策略例 5.把 6 名实习生分配到 7 个车间实习,共有多少种不同的分法解:把第一名实
8、习生分配到车间有 7 种分法.把第二名实习生分配到车间也有 7 种分法，依此类推,由分步计数原理共有 种不同的排法6练习：1.某班新年联欢会原定的 5 个节目已排成节目单，开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中，那么不同插法的种数为 67422.某 8 层大楼一楼电梯上来 8 名乘客人,他们到各自的一层下电梯,下电梯的方法 87六.多排问题“直排”策略例 6、8 人排成前后两排,每排 4 人,其中甲乙在前排,丙在后排,共有多少排法解:8 人排前后两排,相当于 8 人坐 8 把椅子,可以把椅子排成一排.先排前 4 个位置，2 个特殊元素有 种排法,再排后 4 个位置上的24A特
9、殊元素丙有 种,其余的 5 人在 5 个位置上任意排列有 种,则共有 种排法14A 5A15A练习：有两排座位，前排 11 个座位，后排 12 个座位，现安排 2 人就座规定前排中间的 3 个座位不能坐，并且这 2 人不左右相邻，那么不同排法的种数是 346 解：由于甲乙二人不能相邻，所以前排第 1,4,8,11 四个位置和后排第，12 位置是排甲乙中的一个时，与它相邻的位置只能排除一个，而其它位置要排除个，所以共有排列 .11684708346C七.排列组合混合问题“先选后排”策略例 7、有 5 个不同的小球,装入 4 个不同的盒内,每盒至少装一个球,共有多少不同的装法.解:第一步从 5 个
10、球中选出 2 个组成复合元共有 种方法.再把 4 个元素(包含一个复合元素)装入 4 个不同的盒内有 种方法，根据25C 4A分步计数原理装球的方法共有 54CA练习：一个班有 6 名战士,其中正副班长各 1 人现从中选 4 人完成四种不同的任务,每人完成一种任务,且正副班长有且只有 1 人参加,则不同的选法有 192 种解：正副班长选 1 人 ，另外 4 人选 3 人 ，然后全排，故 种2C4C13429CA八.小集团问题“先整体，后局部”策略例 8.用 1,2,3,4,5 组成没有重复数字的五位数其中恰有两个偶数在 1,5 在两个奇数之间,这样的五位数有多少个？ 解：把 1,5,2,4 当
11、作一个小集团与 3 排队共有 种排法，再排小集团内部共有 种排法，由分步计数原理共有 种排法.2A2A2A练习：1. 计划展出 10 幅不同的画,其中 1 幅水彩画,4 幅油画,5 幅国画, 排成一行陈列,要求同一品种的必须连在一起，并且水彩画不在两端，那么共有陈列方式的种数为 种2542. 现有 5 男生和 5 女生站成一排照像,男生相邻,女生也相邻的排法有 种25A九.元素相同问题“隔板”策略允许重复的排列问题的特点是以元素为研究对象，元素不受位置的约束，可以逐一安排各个元素的位置，一般地 n 不同的元素没有限制地安排在 m 个位置上的排列数为 种m元素分成多排的排列问题,可归结为一排考虑
12、,再分段研究.解决排列组合混合问题,先选后排是最基本的指导思想.此法与相邻元素捆绑策略相似小集团排列问题中，先整体后局部，再结合其它策略进行处理。前 排 后 排课外补充阅读资料第 3 页 共 6 页例 9.有 10 个运动员名额，分给 7 个班，每班至少一个,有多少种分配方案？ 解：因为 10 个名额没有差别，把它们排成一排相邻名额之间形成个空隙在个空档中选个位置插个隔板，可把名额分成份，对应地分给个班级，每一种插板方法对应一种分法共有 种分法69C练习：10 个相同的球装 5 个盒中,每盒至少一有多少装法？ 49C十.正难则反“总体淘汰”策略例 10.从 0,1,2,3,4,5,6,7,8,
13、9 这十个数字中取出三个数，使其和为不小于 10 的偶数,不同的取法有多少种？解：这问题中如果直接求不小于 10 的偶数很困难,可用总体淘汰法这十个数字中有 5 个偶数 5 个奇数,所取的三个数含有 3 个偶数的取法有 ,只含有 1 个偶数的取法有 ,和为偶数的取法共有 再淘汰和小于 10 的偶数共 9 种，符合条件的取法共有35C125C1235C1259练习：我们班里有 43 位同学,从中任抽 5 人,正、副班长、团支部书记至少有一人在内的抽法有多少种?解：总数减去没有正、副班长、团支部书记的情况： 5430C十一.平均分组问题“除法”策略例 11. 6 本不同的书平均分成 3 堆,每堆
14、2 本共有多少分法？解: 分三步取书得 种方法,但这里出现重复计数的现象,不妨记 6 本书为 ABCDEF，若第一步取 AB,第二步取 CD,第三步取 EF 该264C分法记为(AB,CD,EF),则 中还有(AB,EF,CD),(CD,AB,EF),(CD,EF,AB)(EF,CD,AB),(EF,AB,CD)共有 种取法 ,而这些分法仅是2 3A(AB,CD,EF)一种分法,故共有 种分法2643A练习：1.将 13 个球队分成 3 组,一组 5 个队,其它两组 4 个队, 有多少分法？ （ ）541382CA2.10 名学生分成 3 组,其中一组 4 人, 另两组 3 人但正副班长不能分
15、在同一组,有多少种不同的分组方法 （1540）解：24285810CCA3.某校高二共有六个班级，现从外地转入 4 名学生，要安排到该年级的两个班级且每班安排 2 名，则不同的安排方案种数为_。（ ）24690CA十二.“合理分类与分步”策略例 12.在一次演唱会上共 10 名演员,其中 8 人能能唱歌,5 人会跳舞,现要演出一个 2 人唱歌 2 人伴舞的节目,有多少选派方法解：10 演员中有 5 人只会唱歌，2 人只会跳舞，3 人为全能演员以选上唱歌人员为标准进行研究只会唱的 5 人中没有人选上唱歌人员共有 种,只会唱的 5 人中只有 1 人选上唱歌人员 种,只会唱的 5 人中只有 2 人选
16、上唱23C 1534C歌人员有 种，由分类计数原理共有 种2C122534C练习题：1.从 4 名男生和 3 名女生中选出 4 人参加某个座谈会，若这 4 人中必须既有男生又有女生，则不同的选法共有 . 34 2.现有 3 成人 2 小孩乘船游玩, 共有 1，2，3 号三条船可供选择，其中 1 号船最多乘 3 人, 2 号船最多乘 2 人,3 号船只能乘 1 人,他们任选 2 只船或 3 只船，但小孩不能单独乘一只船, 这 5 人共有多少乘船方法. （27）十三.“构造模型”策略例 13. 马路上有编号为 1,2,3,4,5,6,7,8,9 的九只路灯,现要关掉其中的 3 盏,但不能关掉相邻的
17、 2 盏或 3 盏,也不能关掉两端的 2 盏,求满足条件的关灯方法有多少种？解：把此问题当作一个排队模型在 6 盏亮灯的 5 个空隙中插入 3 个不亮的灯有 种5C平均分成的组,不管它们的顺序如何,都是一种情况,所以分组后要一定要除以 ( 为均分的组数)避免重复计数。n一班 二班 三班 四班 五班 六班 七班 将 n 个相同的元素分成 m 份（n ， m 为正整数）,每份至少一个元素,可以用 m-1 块隔板，插入 n 个元素排成一排的 n-1 个空隙中，所有分法数为 1n有些排列组合问题,正面直接考虑比较复杂,而它的反面往往比较简捷,可以先求出它的反面,再从整体中淘汰.解含有约束条件的排列组合
18、问题，可按元素的性质进行分类，按事件发生的连续过程分步，做到标准明确。分步层次清楚，不重不漏，分类标准一旦确定要贯穿于解题过程的始终。一些不易理解的排列组合题如果能转化为非常熟悉的模型，如占位填空模型，排队模型，装盒模型等，可使问题直观解决课外补充阅读资料第 4 页 共 6 页BA练习：某排共有 10 个座位，若 4 人就坐，每人左右两边都有空位，那么不同的坐法有多少种？（120） 解：先全排 4 人，共 种，然后每人周围安排一个空位共 5 个，再把最后一个空位放入这 5 个空位，故C 45120C十四.实际操作“穷举”策略例 14.设有编号 1,2,3,4,5 的五个球和编号 1,2,3,4
19、,5 的五个盒子,现将 5 个球投入这五个盒子内,要求每个盒子放一个球，并且恰好有两个球的编号与盒子的编号相同,有多少投法？解：从 5 个球中取出 2 个与盒子对号有 种还剩下 3 球 3 盒序号不能对应，利用实际操作法，如果剩下 3,4,5 号球, 3,4,5 号盒,325C号球只能装入 4 号或 5 号盒,共两种装法,当 3 号球装 4 号盒时，则 4,5 号球只有 1 种装法，同理 3 号球装 5 号盒时,4,5 号球有也只有 1 种装法,由分步计数原理有 种 .3 号盒 4 号盒 5 号盒 练习：1.同一寝室 4 人,每人写一张贺年卡集中起来,然后每人各拿一张别人的贺年卡，则四张贺年卡
20、不同的分配方式有多少种？ (9)2.给图中区域涂色,要求相邻区 域不同色,现有 4 种可选颜色,则不同的着色方法有 72 种十五. “分解与合成”策略例 15. 30030 能被多少个不同的偶数整除解：先把 30030 分解成质因数的乘积形式 30030=23571113 依题意可知偶因数必先取 2,再从其余 5 个因数中任取若干个组成乘积，所有的偶因数为： 1234555CC练习:正方体的 8 个顶点可连成多少对异面直线.(是连成异面直线,所以包括对角线)解：我们先从 8 个顶点中任取 4 个顶点构成四体共有体共 ,每个四面体有 3 对异面直线,正方体中的 8 个顶点可连成48125C对异面
21、直线35174十六.“化归”策略例 16. 25 人排成 55 方阵,现从中选 3 人,要求 3 人不在同一行也不在同一列,不同的选法有多少种？解：将这个问题转化成 9 人排成 33 方阵,现从中选 3 人,要求 3 人不在同一行也不在同一列,有多少选法.这样每行必有 1 人从其中的一行中选取 1 人后,把这人所在的行列都划掉，如此继续下去.从 33 方队中选 3 人的方法有 种再从 55 方阵选出 33132C方阵便可解决问题.从 55 方队中选取 3 行 3 列有 选法所以从 55 方阵选不在同一行也不在同一列的 3 人有 选5C 321C法 练习:某城市的街区由 12 个全等的矩形区组成
22、，其中实线表示马路，从 A 走到 B 的最短路径有多少种？ ( )375C十七.数字排序问题“查字典”策略例 17由 0，1，2，3，4，5 六个数字可以组成多少个没有重复的比 324105 大的数？解: 分类计算：首位是 4 或 5 的，都比 324105 大：首位有 2 种选择，后面 5 个数字全排： 个52首位是 3，万位是 4 或 5 的，也比 324105 大：首位有 1 种，万位有 2 种，后面数字全排： 个42首位是 3，万位是 2，千位是 5 的，也比 324105 大：后三位全排： 个3A首位是 3、万位是 2、千位是 4 的当中比 324105 大的还有 324510、32
23、4501、324150 三个，故有 个.5432197NAA练习:用 0,1,2,3,4,5 这六个数字组成没有重复的四位偶数,将这些数字从小到大排列起来,第 71 个数是多少？ 3140 对于条件比较复杂的排列组合问题，不易用公式进行运算，往往利用穷举法或画出树状图会收到意想不到的结果分解与合成策略是排列组合问题的一种最基本的解题策略,把一个复杂问题分解成几个小问题逐一解决,然后依据问题分解后的结构,用分类计数原理和分步计数原理将问题合成,从而得到问题的答案 ,每个比较复杂的问题都要用到这种解题策略处理复杂的排列组合问题时可以把一个问题退化成一个简要的问题，通过解决这个简要的问题的解决找到解
24、题方法，从而进下一步解决原来的问题数字排序问题可用查字典法,查字典的法应从高位向低位查,依次求出其符合要求的个数,根据分类计数原理求出其总数。 解：从 A 到 B 共需要 4 步右，3 步上共 7 步，只需选出哪 3 步向上即可故 375C课外补充阅读资料第 5 页 共 6 页十八.“树图”策略例 18、3 人相互传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过 5 次传求后,球仍回到甲的手中,则不同的传球方式有_. 10N练习: 分别编有 1，2，3，4，5 号码的人与椅，其中 i 号人不坐 i 号椅（ ）的不同坐法有多少种？1,2345i4N解：用总数减去 1 人做对号码的，2 人做对号码的，下
25、面的两种情况，选择性了解十九.复杂分类问题“表格”策略例 19有红、黄、兰色的球各 5 只,分别标有 A、B、C、D、E 五个字母,现从中取 5 只,要求各字母均有且三色齐备,则共有多少种不同的取法解:一些复杂的分类选取题,要满足的条件比较多, 无从入手,经常出现重复遗漏的情况,用表格法,则分类明确,能保证题中须满足的条件,能达到好的效果.二十.环排问题“直排”策略如果在圆周上 m 个不同的位置编上不同的号码，那么从 n 个不同的元素的中选取 m 个不同的元素排在圆周上不同的位置，这种排列和直线排列是相同的；如果从 n 个不同的元素的中选取 m 个不同的元素排列在圆周上，位置没有编号，元素间的
26、相对位置没有改变，不计顺逆方向，这种排列和直线排列是不同的，这就是环形排列的问题一个 m 个元素的环形排列，相当于一个有 m 个顶点的多边形，沿相邻两个点的弧线剪断，再拉直就是形成一个直线排列，即一个 m 个元素的环形排列对应着 m 个直线排列，设从 n 个元素中取出 m 个元素组成的环形排列数为 N 个，则对应的直线排列数为 mN个，又因为从 n 个元素中取出 m 个元素的排成一排的排列数为 个，所以 ，所以 即从 n 个元素中取出 m 个元素nAmnNAmnA组成的环形排列数为 而 n 个元素的环形排列数为nAN !(1)!N例 20. 8 人围桌而坐,共有多少种坐法?解：围桌而坐与坐成一
27、排的不同点在于，坐成圆形没有首尾之分，所以固定一人 并从此位置把圆形展成直线其余 7 人共有4种排法，即 种(1)!77!654321504练习题：6 颗颜色不同的钻石，可穿成几种钻石圈 120 小结：我们对有关排列组合的几种常见的解题策略加以复习巩固排列组合历来是学习中的难点，通过我们平时做的练习题，不难发现排列组合题的特点是条件隐晦，不易挖掘，题目多变，解法独特，数字庞大，难以验证同学们只有对基本的解题策略熟练掌握根据它们的条件,我们就可以选取不同的技巧来解决问题.对于一些比较复杂的问题,我们可以将几种策略结合起来应用把复杂的问题简单化，举一反三，触类旁通，进而为后续学习打下坚实的基础红 1 1 1 2 2 3黄 1 2 3 1 2 1兰 3 2 1 2 1 1取法 454154535C35235C对于条件比较复杂的排列组合问题，不易用公式进行运算，树图会收到意想不到的结果HFDCBEG一般地,n 个不同元素作圆形排列 ,共有(n-1)!种排法.如果从 n 个不同元素中取出 m 个元素作圆形排列共有 1mA课外补充阅读资料第 6 页 共 6 页
