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组合数公式大全(组合数公式大全 图解)
大家好,我是小夏,我来为大家解答以上问题。组合数公式大全,组合数公式大全 图解很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、公式P是指排列,从N个元素取R个进行排列(即排序)。
2、 (P是旧用法,现在教材上多用A,Arrangement) 公式C是指组合,从N个元素取R个,不进行排列(即不排序)。
3、C-组合数 P-排列数 N-元素的总个数 R-参与选择的元素个数 !-阶乘 ,如5!=5*4*3*2*1=120 C-Combination 组合 P-Permutation排列 对组合数C(n,k) (n>=k):将n,k分别化为二进制,若某二进制位对应的n为0,而k为1 ,则C(n,k)为偶数;否则为奇数。
4、 组合数的奇偶性判定方法为: 结论: 对于C(n,k),若n&k == k 则c(n,k)为奇数,否则为偶数。
5、 证明: 利用数学归纳法: 由C(n,k) = C(n,k-1) + C(n-1,k-1); 对应于杨辉三角: 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 ... 可以验证前面几层及k = 0时满足结论,下面证明在C(n-1,k)和C(n-1,k-1) (k > 0) 满足结论的情况下, C(n,k)满足结论。
6、 1).假设C(n-1,k)和C(n-1,k-1)为奇数: 则有:(n-1)&k == k; (n-1)&(k-1) == k-1; 由于k和k-1的最后一位(在这里的位指的是二进制的位,下同)必然是不同的,所以n-1的最后一位必然是1 。
7、 现假设n&k == k。
8、 则同样因为n-1和n的最后一位不同推出k的最后一位是1。
9、 因为n-1的最后一位是1,则n的最后一位是0,所以n&k != k,与假设矛盾。
10、 所以得n&k != k。
11、 2).假设C(n-1,k)和C(n-1,k-1)为偶数: 则有:(n-1)&k != k; (n-1)&(k-1) != k-1; 现假设n&k == k. 则对于k最后一位为1的情况: 此时n最后一位也为1,所以有(n-1)&(k-1) == k-1,与假设矛盾。
12、 而对于k最后一位为0的情况: 则k的末尾必有一部分形如:10; 代表任意个0。
13、 相应的,n对应的部分为: 1{*}*; *代表0或1。
14、 而若n对应的{*}*中只要有一个为1,则(n-1)&k == k成立,所以n对应部分也应该是10。
15、 则相应的,k-1和n-1的末尾部分均为01,所以(n-1)&(k-1) == k-1 成立,与假设矛盾。
16、 所以得n&k != k。
17、 由1)和2)得出当C(n,k)是偶数时,n&k != k。
18、 3).假设C(n-1,k)为奇数而C(n-1,k-1)为偶数: 则有:(n-1)&k == k; (n-1)&(k-1) != k-1; 显然,k的最后一位只能是0,否则由(n-1)&k == k即可推出(n-1)&(k-1) == k-1。
19、 所以k的末尾必有一部分形如:10; 相应的,n-1的对应部分为: 1{*}*; 相应的,k-1的对应部分为: 01; 则若要使得(n-1)&(k-1) != k-1 则要求n-1对应的{*}*中至少有一个是0. 所以n的对应部分也就为 : 1{*}*; (不会因为进位变1为0) 所以 n&k = k。
20、 4).假设C(n-1,k)为偶数而C(n-1,k-1)为奇数: 则有:(n-1)&k != k; (n-1)&(k-1) == k-1; 分两种情况: 当k-1的最后一位为0时: 则k-1的末尾必有一部分形如: 10; 相应的,k的对应部分为 : 11; 相应的,n-1的对应部分为 : 1{*}0; (若为1{*}1,则(n-1)&k == k) 相应的,n的对应部分为 : 1{*}1; 所以n&k = k。
21、 当k-1的最后一位为1时: 则k-1的末尾必有一部分形如: 01; (前面的0可以是附加上去的) 相应的,k的对应部分为 : 10; 相应的,n-1的对应部分为 : 01; (若为11,则(n-1)&k == k) 相应的,n的对应部分为 : 10; 所以n&k = k。
22、 由3),4)得出当C(n,k)为奇数时,n&k = k。
23、 综上,结论得证!。
本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。