【组合数学】排列组合 ( 排列组合示例 )

2023-03-28 18:14:34 浏览数 (1)

文章目录

  • 一、排列组合示例 1 ( 组合 | 乘法法则 | 加法法则 )
  • 二、排列组合示例 2

参考博客 :

  • 【组合数学】基本计数原则 ( 加法原则 | 乘法原则 )
  • 【组合数学】集合的排列组合问题示例 ( 排列 | 组合 | 圆排列 | 二项式定理 )
  • 【组合数学】排列组合 ( 排列组合内容概要 | 选取问题 | 集合排列 | 集合组合 )

一、排列组合示例 1 ( 组合 | 乘法法则 | 加法法则 )


基本计数公式就是 加法法则 , 乘法法则 ;

1

~

300

中任意取出

3

个数 , 使得这三个数的和能被

3

整除 , 有多少种选取方法 ?

使用 分类 ( 乘法法则 ) , 分布 ( 加法法则 ) , 排列组合 的方法进行解决 ;

将上述

1

~

300

数字 , 按照除以

3

的余数分为以下三类 :

  • ① 除以
3

余数为

1

:

A = { 1, 4, cdots , 298 }
  • ② 除以
3

余数为

2

:

B = { 2, 5, cdots , 299 }
  • ③ 除以
3

余数为

0

:

C = { 3, 6, cdots , 300}

组合问题 :

A

集合中任选

3

个数 , 三个数之和肯定是

3

的倍数 , 可以倍

3

整除 ; 选取方法有

C(100, 3)

种 ;

B

集合中任选

3

个数 , 三个数之和肯定是

3

的倍数 , 可以倍

3

整除 ; 选取方法有

C(100, 3)

种 ;

C

集合中任选

3

个数 , 三个数之和肯定是

3

的倍数 , 可以倍

3

整除 ; 选取方法有

C(100, 3)

种 ;

乘法法则 :

A,B,C

中每个集合各取一个数 , 三个数之和也是

3

的倍数 ,

  • 第一个集合取
1

个数 , 有

100

种取法

  • 第二个集合取
1

个数 , 有

100

种取法

  • 第三个集合取
1

个数 , 有

100

种取法

总共有

100^3

种取法 ;

最终的取法 , 使用加法法则 :

3C(100, 3) 100^3 = 1485100

二、排列组合示例 2


1000!

末尾

0

的个数 ?

这个数值使用乘法计算 , 非常大 , 基本无法计算 ;

列出因式 :

1000!

看做

1000 times 999 times 998 times cdots times 2 times 1

因式 ;

原理说明 : 上述因式中有

1000

个因子 , 将这

1000

个因子分解 , 如果分解式中有

i

5

,

j

2

, 则

i

j

中较小的值

min{ i,j }

就是

0

的个数 ;

上述

1

~

1000

1000

个数字中统计分解出的

2

5

的个数

统计

2

的因子个数 : 肯定大于 500 ;

  • ① 是
2

的倍数的数字有

500

  • ② 是
4

的倍数的数字有

250

, 分解出

2times2

, 其中一个

2

在之前已经统计过 , 这里在加上

250

2

, 当前有

750

2

;

  • ③ 是
16

的倍数的数字有

62

, 分解出

2times2 times 2

, 其中两个

2

在之前已经统计过 , 这里在加上

62

2

, 当前有

812

2

;

  • ④ 是
32

的倍数的数字有

31

, 分解出

2times2 times 2times 2

, 其中三个

2

在之前已经统计过 , 这里在加上

31

2

, 当前有

833

2

;

vdots

统计

5

的因子个数 :

249

个 ;

  • ① 是
5

的倍数的数字有

200

, 统计有

1

个因子

5

的情况 , 其中肯定有的因子可以分解出

25, 125, 625

等情况 , 下面逐渐细化剥离出没有统计的因子 ;

  • ② 是
25

的倍数的数字有

40

, 分解出

5times5

, 其中一个

5

在之前已经统计过 , 这里在加上

40

5

, 当前有

240

5

;

  • ③ 是
125

的倍数的数字有

8

, 分解出

5times5 times 5

, 其中两个

5

在之前已经统计过 , 这里在加上

8

5

, 当前有

248

5

;

  • ④ 是
625

的倍数的数字有

1

, 分解出

5times5 times 5 times 5

, 其中三个

5

在之前已经统计过 , 这里在加上

1

5

, 当前有

249

5

;

分解出的

2

的个数

i

肯定是大于

500

的数 ;

分解出的

5

的个数

j

值为

249

个 ;

因此

1000!

末尾

0

的个数 是

249

个 ;

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