
数量关系考点——排列组合
知识引导
排列组合题常用到以下四种解题方法:
1.优限法
适用环境:题干中出现有绝对限制条件的元素或者位置时,考虑用优限法。
具体操作:优先安排有限制条件的元素或者位置,再安排其他元素或者位置。
【例1】一次会议某单位邀请了10名专家,该单位预定了10个房间,其中一层5间、二层5间。已知邀请专家中4人要求住二层、3人要求住一层、其余3人住任一层均可。那么要满足他们的住房要求且每人1间,有多少种不同的安排方法( )?
A.75 B.450 C.7200 D.43200
【答案】D【解析】本题中要将10名专家安排到10个房间,且每间安排一人。在安排过程中提到两个要求:1.4人要求住2层,2.3人要求住1层。这两个要求就体现了我们说的“有绝对限制条件的元素”。因此我们考虑用优限法解决。共有10人,其中4人要求住2层,从二层的5个房间中选出4个,安排4人入住,其方法数为,3人要求住一层,从一层的5个房间中选出3个,安排3人入住,其方法数为
,其余3人安排住剩下的3个房间,其方法数为
,故共有
种不同的安排方案。
2.捆绑法
适用环境:题干中要求元素相邻或者位置相邻时,考虑捆绑法。
具体操作:先考虑整体的顺序要求,再考虑整体内部的顺序要求。
【例2】为加强机关文化建设某市直机关在系统内举办演讲比赛3个部门分别派出3、2、4名选手参加比赛,要求每个部门的参赛选手比赛顺序必须相连,问不同的参赛顺序的种数在以下哪个范围之内( )?
A.小于1000 B.1000-5000 C.5001-20000 D.大于20000
【答案】B【解析】本题中要安排3个部门中参赛选手的演出顺序。在安排过程中要求每个部门的参赛选手比赛顺序必须相连。这个要求体现了我们说的“元素相邻”,考虑用捆绑法,首先将三个部门的选手看成3个整体,考虑三个整体的出场顺序,有=6种;其次考虑每个整体内选手的出场顺序,分别有
=6种,
=2种,
=24种。则不同参赛顺序的种数为6×6×2×24=1728,计算结果显然大于1000小于5000,故此题答案为B。
3.插空法
适用环境:题干中要求元素不相邻时,考虑插空法。
具体操作:先安排其他元素的位置,再将不相邻的元素插空安排。
【例3】由数字1、2、3、4、5组成无重复数字的五位数,两个偶数互不相邻的五位数有几个?
【答案】72个【解析】本题中要用1-5个组成无重复数字的五位数,组数过程中要求两个偶数互不相邻,这体现了我们说的“要求元素不相邻”,考虑用插空法。先安排剩余的3个奇数,有=6种,再从奇数形成的4个空位中选2个空将剩余的2个偶数放入,有
=12种,因此所求为6×12=72个。
4.间接法
如果题目直接考虑需要分类比较多,而它的对立面包含情况比较少方便计算,我们可以用总方法数减去对立面方法数进行计算。
练习题
例1:五名优秀组员按顺序做年终总结报告,小张只能第一个或最后一个作报告,一共有多少种报告顺序( )?
A.24 B.36 C.48 D.60
【答案】C【解析】分析题目,其中对于小张而言,有绝对的位置限制,那么这道题应该采用优限法来解题,要优先考虑小张的位置。由于小张只能第一个或最后一个作报告,那他只能从这两个位置中选一个,有2种选择方法。对于其他人而言,题目没有任何限制,那剩余的4人可以任意选择报告位置,有选择方法,所以共2×24=48种报告顺序,结合选项,答案就是C。
例2:五名优秀组员按顺序做年终总结报告,同部门的小张和小李顺序相邻,一共有多少种报告方式( )?
A.24 B.36 C.48 D.60
【答案】C【解析】分析题目,小张和小李相邻作报告,所以这道题应该采用捆绑法来解答。假设将小张与小李捆绑在一起,则小张与小李作报告顺序一定相邻。将小张和小李看作一个整体,与剩余三人进行排序,共报告顺序,但是小张与小李两个人之间也要排序,共2种报告顺序。所以一共有24×2=48种报告顺序,所以答案选C。
例3:五名优秀组员按顺序做年终总结报告,同部门的小张和小李顺序不能相邻,一共有多少种报告顺序( )?
A.64 B.72 C.86 D.98
【答案】B【解析】分析题目,小张和小李不相邻,所以这道题应该采用插空法来解答。插空法的使用原则是先将没有要求的人的顺序排好,再将小张和小李插入这些人形成的空隙中,则小张和小李自然不相邻。根据这个方法,除小张与小李外,还有3个人,3个人排序方法有3个人形成了4个空位,再从4个空位中选两个出来让小明和小红去插入,有
顺序,则总的报告顺序有6×12=72种。故答案选B。
例4:某交警大队的16名民警中,男性为10人。现要选4人进行夜间巡逻工作,要求男性民警不得少于2人,问:有多少种选人方法?
A.1605 B.1520 C.1071 D.930
【答案】A【解析】男性民警为10人,则女性民警有6人。现要选四人且男性民警不得少于两人,所以采用间接法,则男民警可以有2人、3人、4人,这三类情况,情况数较多,考虑对立面,男性民警少于2人,即没有男性民警或只有1名男性民警,两类情况,所以我们可以用总的情况数-1男3女的情况数-0男4女的情况数求解,则本题所求为种。故本题选A。
排列组合之隔板模型
一、隔板模型的含义及基本公式
隔板模型,即将n个相同元素分给m个不同对象,要求元素全部分完,且每个对象至少分一个元素的模型,可见下题:
例1:现有7个一样的苹果,要分给3个小朋友,每人至少分1个,请问有多少种分法?
【解析】题目要求把7个一样的苹果分给3个小朋友,每人至少分1个。可理解为将7个苹果摆成一排,在中间的6个空中选2个空分别放隔板。此时将苹果分为3堆,对应3个小朋友分到的苹果,
由上题,我们也可以总结出隔板模型的基本公式:将n个相同元素分给m个不同对象,要求元素全部分完,且每个对象至少分一个元素,方法数为种。
二、隔板模型的灵活应用
1.变式一:将n个相同元素分给m个不同对象,要求元素全部分完,且每个对象至少分n个元素。考虑先给每个对象分n-1个元素,再利用基本公式求解。
例2:10个苹果分给3个人,每人至少分2个,有多少种分法?
【解析】10个苹果分给3个人,每人至少分2个。考虑先给每人分1个苹果,那么还剩下7个苹果。问题转化为继续将7个苹果分给3个人,每人至少分1个。根据隔板模型基本公式,
2.变式二:将n个相同元素分给m个不同对象,要求元素全部分完,任意分配。考虑先从每个对象分别借一个元素,再利用基本公式求解。
例3:某幼儿园购买了15瓶饮料,要分给小明、小红、小张3名小朋友。假设这些饮料任意分配给3名小朋友,则共有多少种不同的分配方式?
【解析】15瓶饮料分给3名小朋友,每人至少分0瓶。考虑先从每名小朋友借1瓶饮料,此时共有18瓶饮料,由于要还每人1瓶,所以此题就转换成了将18瓶饮料分给3名小朋友,每人至少分1瓶。根据隔板模型基本公式,所求为分配方式。
行测数量关系隔板“变形计”
排列组合是行测考试中难度较高的一类题型,但是“相同元素分配给不同对象”这类题目有固定的解题方法,那就是“隔板模型”,只要勤加学习,此类题目求解会变得非常容易。然而在实际考试当中,出题人总是会给同学们设置障碍,对基本模型进行变形混淆大家做题的思路。下面就带大家一起来了解一下隔板模型及常见变形题目的解答方法。
例1:将15块相同的糖果分给3个小朋友,每人至少分1块,有多少种分配方法( )?
A.89 B.90 C.91 D.92
【答案】C【解析】把15块相同的糖果放成一排后,糖果间会形成14个空位,在这些空位中插入2个隔板就能将糖果分隔成3堆。因此小朋友们依次以堆为单位分掉糖果即可,选择C项。
小结1:隔板模型:将n个相同的元素分给m个不同的对象,每个对象至少分1个,分配的方法数为:
例2:将20个相同的篮球分给4个班级,每个班级至少分2个篮球,共有多少种分配方法( )?
A.455 B.441 C.400 D.315
【答案】A【解析】本题与例1相似,但略有不同,区别在于:例1中每个对象至少分1个,而例2中每个对象至少分2个。在分配时,可以每班先分1个,共分掉4个之后,本题就转化成为“将16个相同的篮球分给4个班级,每个班级至少分1个”。所以有选择A项。
小结2:隔板模型变形1:将n个相同的元素分给m个不同的对象,某些对象要求至少分k个元素(k≥2),先给这些对象分k-1个元素,变型转化为每个对象至少分1个,再进行计算。
例3:将6本相同的作业本分给3名同学,每个同学都可以不分作业本,共有多少种分配方法?( )
A.28 B.36 C.40 D.48
【答案】A【解析】本题与例1相似,但也略有不同,区别在于同学可以不分作业本。因此可以先向每个同学借1本,共借到3本之后,本题就转化成为“将9本相同的作业本分给3名同学,每人至少分1本”。选择A项。
小结3:隔板模型变形2:将n个相同的元素分给m个不同的对象,当某些对象可以不分到元素时,先向这些对象分别各借1个,变形转化为每个对象至少分1个,再进行计算。
通过上述例题的介绍,相信同学们对于结合题目的不同变形要求,正确使用隔板模型有了一定的了解。旧书不厌百回读,熟读深思子自知。希望各位同学对于题目能反复练习和琢磨,做到举一反三。