排列与组合的核心区别
排列(Permutation)关注顺序,例如:
- 从3个字母中选2个的排列数 = 3×2 = 6种(AB, BA, AC, CA, BC, CB)
- 公式:$ P(n, k) = \frac{n!}{(n-k)!} $
组合(Combination)关注无序集合,例如:
- 从3个字母中选2个的组合数 = 3种(AB, AC, BC)
- 公式:$ C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!} $
高级应用场景
- 多重排列:允许重复元素的排列
- 例如:单词"APPLE"的排列数 = $ \frac{5!}{2!} = 60 $
- 排列组合混合
- 问题:从10人中选3人组成委员会并指定主席
- 解法:先选3人(组合)再排序(排列) = $ C(10,3) × P(3,1) = 120 × 3 = 360 $
- 圆周排列
- 与线性排列不同,首尾相连需除以人数:$ (n-1)! $
常见误区警示⚠️
- 顺序混淆:抽奖号码(组合) vs 排位赛名次(排列)
- 重复计算:使用排列公式计算组合问题会导致结果扩大k!倍
- 边界条件:当k>n时,组合数为0而非负数
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