排列组合是组合学最基本的概念。所谓排列,就是指从给定个数的元素中取出指定个数的元素进行排序。组合则是指从给定个数的元素中仅仅取出指定个数的元素,不考虑排序。
排列组合的中心问题是研究给定要求的排列和组合可能出现的情况总数。排列组合与古典概率论关系密切。
有很多著名的问题都与排列组合有关,如:
(1)计算一些物品在特定条件下分组的方法数目。这些是关于排列、组合和整数分拆的。
(2)地图着色问题:对世界地图着色,每一个国家使用一种颜色。如果要求相邻国家的颜色相异,是否总共只需四种颜色?这是图论的问题。
(3)船夫过河问题:船夫要把一匹狼、一只羊和一棵白菜运过河。只要船夫不在场,羊就会吃白菜、狼就会吃羊。船夫的船每次只能运送一种东西。怎样把所有东西都运过河?这是线性规划的问题。
(4)中国邮差问题:由中国组合数学家管梅谷教授提出。邮递员要穿过城市的每一条路至少一次,怎样行走走过的路程最短?这不是一个NP完全问题,存在多项式复杂度算法:先求出度为奇数的点,用匹配算法算出这些点间的连接方式,然后再用欧拉路径算法求解。这也是图论的问题。
(5)任务分配问题(也称婚配问题):有一些员工要完成一些任务。各个员工完成不同任务所花费的时间都不同。每个员工只分配一项任务。每项任务只被分配给一个员工。怎样分配员工与任务以使所花费的时间最少?这是线性规划的问题。
(6)如何构作幻方。
(7)大乐透
而作为高考必考的排列组合问题,多以客观题的形式进行考查,而排列组合的题型也不少,其中有一类分组分配问题,更是作为高频考点出现,而分组分配问题中,有一部分会涉及到分堆问题,这个分堆问题是很多同学都掌握比较薄弱的地方,分堆问题会涉及到重复,很多同学理解不了分堆为什么会重复,是因为不理解在分堆的过程,这个视频,详细讲解分析了分堆为什么会出现重复的问题,并进一步讲解了分配分组问题如何处理等过程,值得也希望同学们认真观看学习。
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