从5个不同元素中,有序排列 vs 无序组合 — 完整公式与案例
从5个互不相同的数字中,按顺序选出r个(通常r≤5)。顺序不同视为不同结果。
公式: P(5, r) = 5! / (5-r)!
例如:5个数全排列 5! = 120 种。
从5个不同数中任意选取r个(0≤r≤5),不考虑顺序。
公式: C(5, r) = 5! / [r!·(5-r)!]
例如:C(5,2)=10 , C(5,3)=10。
| 选取个数 r | 排列数 P(5, r) | 组合数 C(5, r) | 解释 |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 空集 |
| 1 | 5 | 5 | 只选1个数 |
| 2 | 20 | 10 | 选2个数 |
| 3 | 60 | 10 | 选3个数 |
| 4 | 120 | 5 | 选4个数 |
| 5 | 120 | 1 | 全选 |
假设数字集合 {1,2,3,4,5},所有排列共有120种。例如:12345, 12354, 12435 …… 54321。
计算公式:5! = 5×4×3×2×1 = 120
从5个元素中任选3个,不考虑顺序。例如 {1,2,3}, {1,2,4} …… {3,4,5},共10组。
计算公式:C(5,3)=5!/(3!·2!)=10
5位数字密码(每位不重复),第一位不能为0?实际就是5个不同数字的全排列。如果数字集合包含0,需注意首位限制,但本质仍是排列计算。
从5个号码中选2个作为中奖号码,不考虑顺序,即C(5,2)=10种组合。常用于小玩法。
排列强调顺序(如123与321不同),组合忽略顺序(123与321视为同一组合)。全排列P(5,5)=120,而全组合C(5,5)=1。
从5个位置考虑:第一个位置有5种选择,第二个位置4种……第五个位置1种,所以5×4×3×2×1=120。即5的阶乘。
组合对称性:从5个中选2个等价于选3个留下,所以C(5,2)=C(5,3)=10。直观理解:选2个和排除2个是一一对应。
题目强调“5个数不重复”,即互不相同。若含重复则属于“重复排列/组合”,需用不同公式(如多重集排列),本文仅讨论不重复情形。
P(5,3)=5×4×3=60;C(5,4)=5(因为选4个等价于排除1个)。利用阶乘或直接乘法即可。
可用递归回溯或字典序法。例如固定第一位1,然后对剩下4个全排列,共24种;同理第一位2~5各24种,总计120。
对于5个不同数,任意组合数都可以直接查表:
C(5,0)=1, C(5,1)=5, C(5,2)=10, C(5,3)=10, C(5,4)=5, C(5,5)=1。
排列数 P(5,r) = 5×4×...×(5-r+1)。