場合の数 -順列-
順列 : n 個の異なるものの中から r 個取って、一列に並べたもの。
それらの総数を nPr(P は permutation の頭文字)と書く。このときnPr = n(n-1)(n-2)×・・・×(n - r + 1)
(n から順番に 1 少ない数を r 個掛ける)
が成り立つ。もちろん、n ≧ r である。r = n のとき、nPn を n の階乗といい、n! と書く。このとき、0! = 1 と定める。この記号を使えば、
と表せる。
重複順列 : n 種類の異なるものの中から 重複を許してr 個取って、一列に並べたもの。
それらの総数を nΠr と書く。このとき
が成り立つ。
円順列 : 異なるn個のものを円状に配置したもの。
例えば、3文字a,b,cを並べて出来る順列では、abc, bca, cab の3つは円順列にすると同じ円順列である(どれも、aの右にb、左にc)。
また、acb, cba, bac の3つは別の円順列になる。したがって、3文字a,b,cで出来る円順列は
2つ(2P2=2×1)である。
ネックレス順列 : 円順列の表と裏を区別しない配列。
円順列の場合は、表と裏、すなわち、aの右と左に配置されるものを区別したが、ネックレス順列の場合は区別しない。
したがって、円順列の場合の例で考えると、ネックレス順列の数は 1(2/2)である。
同じものを含む順列 : 同じものがp個、q個、r個あり、合計がn(p+q+r=n)個の順列。
同じものを含む円順列 :
同じものがp個、q個、r個 … あり、合計がn(p+q+r+ …=n)個の円順列。
n 個のうち,同じものが p 個、q 個、r 個、…あるとき、これら n 個のものをすべて並べてできる円順列の数は、a, a, b, b, c の5文字を円形に並べる円順列を考えるとき、a1, a2, b1, b2, c, とすると異なるもの5つの円順列だから
(5-1)! = 24(通り)
a1, a2 の並べ方が 2! 通り、b1, b2 の並べ方が 2! 通りあるから
24/2!2! = 6(通り)である。
組合せ
それらの総数を nPr(P は permutation の頭文字)と書く。このとき
が成り立つ。もちろん、n ≧ r である。r = n のとき、nPn を n の階乗といい、n! と書く。このとき、0! = 1 と定める。この記号を使えば、
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と表せる。
重複順列 : n 種類の異なるものの中から 重複を許してr 個取って、一列に並べたもの。
それらの総数を nΠr と書く。このとき
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が成り立つ。
円順列 : 異なるn個のものを円状に配置したもの。
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例えば、3文字a,b,cを並べて出来る順列では、abc, bca, cab の3つは円順列にすると同じ円順列である(どれも、aの右にb、左にc)。
また、acb, cba, bac の3つは別の円順列になる。したがって、3文字a,b,cで出来る円順列は
2つ(2P2=2×1)である。
ネックレス順列 : 円順列の表と裏を区別しない配列。
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円順列の場合は、表と裏、すなわち、aの右と左に配置されるものを区別したが、ネックレス順列の場合は区別しない。
したがって、円順列の場合の例で考えると、ネックレス順列の数は 1(2/2)である。
同じものを含む順列 : 同じものがp個、q個、r個あり、合計がn(p+q+r=n)個の順列。
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同じものを含む円順列 :
同じものがp個、q個、r個 … あり、合計がn(p+q+r+ …=n)個の円順列。
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n 個のうち,同じものが p 個、q 個、r 個、…あるとき、これら n 個のものをすべて並べてできる円順列の数は、a, a, b, b, c の5文字を円形に並べる円順列を考えるとき、a1, a2, b1, b2, c, とすると異なるもの5つの円順列だから
(5-1)! = 24(通り)
a1, a2 の並べ方が 2! 通り、b1, b2 の並べ方が 2! 通りあるから
24/2!2! = 6(通り)である。
組合せ