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User:Avit4799/沙盒3:修订间差异

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考虑一个有n个元素的排列,若一个排列中所有的元素都不在自己原来的位置上,那么这样的排列就称为原排列的一个'''错排'''。研究一个排列错排个数的问题,叫做'''错排问题'''或称为'''更列问题'''。我们把n个元素的错排数记为D<sub>n</sub>。如,四人各写一张贺年卡互相赠送,有多少种赠送方法?此题中自己写的贺年卡不能送给自己,所以是典型的错排问题。此时D<sub>4</sub>=9。
==研究错排问题的方法==
===枚举法===
对于情况较少的排列,我们可以使用枚举法。<ref>{{Cite book | author =卢开澄、卢华明 | title =《组合数学》 | publisher = 清华大学出版社 |ISBN =730213961X | language= 简体中文 }}</ref>
*当n=1时,全排列只有一种,不是错排,D<sub>1</sub>=0。
*当n=2时,全排列有两种,即1、2和2、1,后者是错排,D<sub>2</sub>=1。
*当n=3时,全排列有六种,即1、2、3;1、3、2;2、1、3;2、3、1;3、1、2;3、2、1,其中只有有3、1、2和2、3、1是错排,D<sub>3</sub>=2。我们用同样的方法可以知道D<sub>4</sub>=9。
===递推数列法===
显然D<sub>1</sub>=0,D<sub>2</sub>=1。当n≥3时我们不妨设n排在了第k位,其中k≠n,也就是1≤k≤n-1。那么我们现在考虑第n位的情况。
*当k排在第n位时,除了n和k以外还有n-2个数,其错排数为D<sub>n-2</sub>。
*当k不排在第n位时,那么将包括k在内的剩下n-1个数错排,其错排数为D<sub>n-1</sub>。
所以当n排在第k位时共有D<sub>n-2</sub>+D<sub>n-1</sub>种错排方法,又k有从1到(n-1)共(n-1)种取法,我们可以得到:
D<sub>n</sub>=(n-1)(D<sub>n-1</sub>+D<sub>n-2</sub>)
==错排公式==

2012年2月11日 (六) 13:28的版本

考虑一个有n个元素的排列,若一个排列中所有的元素都不在自己原来的位置上,那么这样的排列就称为原排列的一个错排。研究一个排列错排个数的问题,叫做错排问题或称为更列问题。我们把n个元素的错排数记为Dn。如,四人各写一张贺年卡互相赠送,有多少种赠送方法?此题中自己写的贺年卡不能送给自己,所以是典型的错排问题。此时D4=9。

研究错排问题的方法

枚举法

对于情况较少的排列,我们可以使用枚举法。[1]

  • 当n=1时,全排列只有一种,不是错排,D1=0。
  • 当n=2时,全排列有两种,即1、2和2、1,后者是错排,D2=1。
  • 当n=3时,全排列有六种,即1、2、3;1、3、2;2、1、3;2、3、1;3、1、2;3、2、1,其中只有有3、1、2和2、3、1是错排,D3=2。我们用同样的方法可以知道D4=9。

递推数列法

显然D1=0,D2=1。当n≥3时我们不妨设n排在了第k位,其中k≠n,也就是1≤k≤n-1。那么我们现在考虑第n位的情况。

  • 当k排在第n位时,除了n和k以外还有n-2个数,其错排数为Dn-2
  • 当k不排在第n位时,那么将包括k在内的剩下n-1个数错排,其错排数为Dn-1

所以当n排在第k位时共有Dn-2+Dn-1种错排方法,又k有从1到(n-1)共(n-1)种取法,我们可以得到: Dn=(n-1)(Dn-1+Dn-2)

错排公式

  1. ^ 卢开澄、卢华明. 《组合数学》. 清华大学出版社. ISBN 730213961X (简体中文).