排列和组合计算器(nPr 和 nCr)

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结果

排列 nPr720
组合 nCr120
可重复排列1000
可重复组合220

计算从 n 个物品中选取 r 个有多少种方法。排列(nPr)计算有序的安排数;组合(nCr)计算顺序无关的选取数。计算器还给出允许物品重复时的个数,并且对不超过 1000 的 n 和 r 使用精确的整数运算:步骤中显示每一位数字,即使结果非常大也是如此。

分步解答

排列:顺序有关

P(n, r) = n!/(n − r)! = 10!/7!
P(10, 3) = 10·9·8 = 720

组合:顺序无关

C(n, r) = n!/(r!·(n − r)!) = P(n, r)/r!
C(10, 3) = 720/3! = 720/6 = 120

允许重复

nr = 103 = 1000
C(n + r − 1, r) = C(12, 3) = 220

关键公式

排列
P(n, r) = n!/(n − r)!
组合
C(n, r) = n!/(r!·(n − r)!)
可重复
考虑顺序时为 nr,不考虑顺序时为 C(n + r − 1, r)

如何计算排列和组合

  1. 先判断顺序是否有关。把人排成一排、颁发第一名和第二名奖项或组成密码:顺序有关,所以用排列。选一个队伍或一手牌:顺序无关,所以用组合。
  2. 排列:nPr = n!/(n − r)!,即 r 个因数 n·(n − 1)···(n − r + 1) 的乘积。
  3. 组合:nCr = n!/(r!(n − r)!) = nPr/r!。除以 r! 是去掉每种选法的 r! 种顺序。
  4. 允许重复时,有序选取给出 nʳ,无序选取给出 C(n + r − 1, r)。
  5. 用小例子检验:C(4, 2) = 6,P(4, 2) = 12,因为每一对可以按 2 种顺序写出。

问与答

排列和组合有什么区别?

排列是有序的安排,组合是无序的选取。用字母 A、B、C 可以组成 6 个有序对(AB、BA、AC、CA、BC、CB),但只有 3 个无序对({A, B}、{A, C}、{B, C})。

为什么 C(n, r) 等于 C(n, n − r)?

选出要取的 r 个,等于选出要留下的 n − r 个。例如 C(10, 3) = C(10, 7) = 120。

0! 等于多少?

0! = 1。这使公式在边界处也成立:C(n, 0) = C(n, n) = 1,因为什么都不选或全部选取,恰好都只有一种方法。

什么是可重复组合?

同一物品可以被多次选取的无序选法,例如从 10 种冰淇淋口味中选 3 勺。个数为 C(n + r − 1, r),这个例子中是 C(12, 3) = 220。

组合在概率中有什么用?

在二项公式中,C(n, x) 表示 n 次试验中 x 次成功可能出现的顺序数。在彩票和纸牌游戏中,一手牌的概率等于有利组合数除以组合总数。

自己练一练

练习概率

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