基础排列组合

基础排列组合

分步用乘,分类用加;有序排列P(n,k),无序组合C(n,k);先特后普,相邻捆绑、不相邻插空,定序除序;做到“不重不漏”,10秒建模列式。

一、基础理论知识


排列组合是研究计数问题的数学分支,广泛应用于公考行测的数量关系模块。以下是核心概念和公式:


排列:从n个不同元素中取出m个元素按顺序排列,记作 $P_n^m$ 或 $A_n^m $,公式为:

$P_n^m = \frac{n!}{(n-m)!} $


组合:从n个不同元素中取出m个元素不考虑顺序,记作 $C_n^m $,公式为:

$C_n^m = \frac{n!}{m!(n-m)!} $


加法原理:完成一件事有若干类方案,每类方案中各有方法数,总方法数为各类方法数之和

乘法原理:完成一件事需要多个步骤,每个步骤各有方法数,总方法数为各步骤方法数之积

常见技巧:优先处理约束条件、分类讨论、间接法(正难则反)、隔板法等

二、题型识别


排列组合问题在公考中常出现以下特征:

涉及"选择""分配""排队""分组"等场景
带有约束条件,如"至少""最多""不能相邻""必须在一起"等
选项为数字,要求计算满足条件的方案数

三、解题思路


1.
判断类型:区分是排列(顺序重要)还是组合(顺序不重要)
2.
处理约束:优先考虑固定条件,如"必须在一起"可视为整体,"不能相邻"使用插空法
3.
分步计算:使用乘法原理分解步骤,或使用加法原理分类讨论
4.
检查验证:确保不重不漏,有时可用间接法验证

四、经典例题讲解


例题1:分配问题


题干:企业将新招聘的张、王、刘、李、陈、何、杨和延8名应届生分配到甲、乙、丙三个分公司。要求每个分公司最多分配3人,张、王二人必须分配到同一个分公司,刘、李、陈三人必须分配到三个不同的分公司,何分配到的分公司不能是人数最多的,问有多少种不同的分配方式?


选项:A.36 B.72 C.144 D.432


解题步骤

1.
处理刘、李、陈的分配:三人必须分到三个不同分公司,相当于全排列,有 $3! = 6$ 种方式
2.
处理张、王的分配:张和王必须在一起,视为一个整体(张王组)。分配张王组到三个分公司中的一个是,有 $3$ 种方式
3.
处理何、杨、延的分配:何不能到人数最多的分公司,有 $2$ 种选择
4.
总方案数:使用乘法原理,总方式为 $6 \times 3 \times 2 = 36$ 种

答案:A.36




例题2:组合问题 with 约束


题干:零售企业在某城市有10家门店,其中A、B、C区分别有5家、3家和2家,现选择其中的5家门店开展促销活动,要求每个区至少选择1家,问有多少种不同的选择方式?


选项:A.不到200种 B.200-399种之间 C.400-799种之间 D.不少于800种


解题步骤

1.
设选店数:设从A、B、C区分别选 $a, b, c$ 家,则 $a + b + c = 5 $,且 $a \geq 1, b \geq 1, c \geq 1 $,同时 $a \leq 5, b \leq 3, c \leq 2$
2.
枚举 cases
Case 1: $c = 1 $,则 $a + b = 4 $,可能解:
$(a,b,c) = (3,1,1)$: $C_5^3 \times C_3^1 \times C_2^1 = 10 \times 3 \times 2 = 60$
$(a,b,c) = (2,2,1)$: $C_5^2 \times C_3^2 \times C_2^1 = 10 \times 3 \times 2 = 60$
$(a,b,c) = (1,3,1)$: $C_5^1 \times C_3^3 \times C_2^1 = 5 \times 1 \times 2 = 10$
Case 2: $c = 2 $,则 $a + b = 3 $,可能解:
$(a,b,c) = (2,1,2)$: $C_5^2 \times C_3^1 \times C_2^2 = 10 \times 3 \times 1 = 30$
$(a,b,c) = (1,2,2)$: $C_5^1 \times C_3^2 \times C_2^2 = 5 \times 3 \times 1 = 15$
3.
总方案数: $60 + 60 + 10 + 30 + 15 = 175 $ 种

答案:A.不到200种




例题3:基本排列问题


题干:有8个不同颜色的小球,从中任意选出3个分给3个学生,每人1个,则其分法有:


选项:A.72种 B.216种 C.336种 D.100种


解题步骤

1.
理解问题:从8个不同小球中选3个,分给3个不同学生,相当于排列问题(顺序重要)
2.
直接计算排列数:公式为 $P_8^3 = \frac{8!}{(8-3)!} = 8 \times 7 \times 6 = 336$
3.
替代方法
先选球: $C_8^3 = 56 $ 种
再分配: $3! = 6 $种
总方案: $56 \times 6 = 336 $种

答案:C.336种


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