信息学奥赛-计数原理与排列组合

【加法原理与乘法原理】

1.加法原理
完成一个工程可以有n类办法,ai代表第i类方法的数目。
那么完成这件事共有 S = a[1]+a[2]+…+a[n] 种不同的方法。
2.乘法原理
完成一个工程需要分n个步骤,ai 代表第i个步骤的不同方法数目。
那么完成这件事共有 S = a[1]a[2]…*a[n] 种不同的方法。
3.两个原理的区别
一个与分类有关 , 一个与分步有关;

使用加法原理要注意事件A和事件B产生的方式不能重叠,即一种方式只能属于其中一个事件,而不能同时属于两个事件,即:分类要做到“不重不漏”

加法原理是“分类完成”,乘法原理是“分步完成”。

【练习】

  1. 由数字1,2,3,4,5可以组成多少个三位数(分别讨论各位上的数字允许重复和不允许重复的情况)?

  2. 由数字0、1,2,3,4,5可以组成多少个三位数(讨论各个位上数字允许重复和不重复的情况)?

  3. 由数字0,1,2,3,4,5可以组成多少个十位数字大于个位数字的两位数?

  4. 一个三位密码锁,各位上数字由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十个数字组成,可以设置多少种三位数的密码(各位上的数字允许重复)?首位数字不为0的密码数是多少种?900首位数字是0的密码数又是多少种?

  5. 如图,要给地图A、B、C、D四个区域分别涂上3种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同的颜色,不同的涂色方案有多少种?
    在这里插入图片描述

  6. 某班有22名女生,23名男生. 选一位学生代表班级去领奖,有几种不同选法?选出男学生与女学生各一名去参加智力竞赛,有几种不同的选法?

  7. 105有多少个约数?并将这些约数写出来.

  8. 从5幅不同的国画、2幅不同的油画、7幅不同的水彩画中选不同画种的两幅画布置房间有几种选法?

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  9. 若x、y可以取1,2,3,4,5中的任一个,则点(x ,y)的不同个数有多少?

  10. 一个口袋内装有5个小球另一个口袋内装有4个小球,所有这些小球的颜色各不相同,从两个口袋内任取一个小球,有几种不同的取法?从两个口袋内各取一个小球,有几种不同的取法.

  11. 乘积(a1+a2+a3)(b1+b2+b3+b4)(c1+c2+c3+c4+c5)展开共有几个项。

  12. 有四位考生安排在5个考场参加考试.有几种不同的安排方法。
    13.老奶奶家有20个鸡蛋,还养了一天能下一个蛋的老母鸡,如果她家一天吃两个鸡蛋,老奶奶家的鸡蛋可以连续吃多少天?
    14、由2、5、0、7四个数字可以组成多少个不同的四位数?
    15、书架上层有6本不同的数学书,下层放有5本不同的语文书
    (1)从中任取一本,有多少种不同的取法?
    (2)从中任取数学书与语文书各一本,有多少种取法?
    16、利用数字1,2,3,4,5共可组成
    (1)多少个数字不重复的三位数?
    (2)多少个数字不重复的三位偶数
    (3)多少个数字不重复的偶数?

答案:
1:乘法原理,重复:125, 不重复:60
2:先区分首位是否为0(加法原理),再分别用乘法原理。重复:180,不重复?
3:15
4:1000、100
5:6
6:45、506
7: 8。 约数的计算公式 s= (p1+1)(p2+1)…(pk+1) (pi为第i个质约数的幂)。
8:59, 这题是加法原理和乘法原理的结合。
9:25
10:9 、20
11:题解:60,展开的每一项必定含有一个a一个b一个c,那么我们可以认为我们挑一个a再挑一个b再挑一个c,所以结果是345=60。
12.625
13.19
解析
(1)20个鸡蛋,每天吃2个。20/2=10,在这10天里,母鸡又下了10个鸡蛋
(2)10个鸡蛋,每天吃2个。10/2=5,在这5天里,母鸡又下了5个鸡蛋
(3)5个鸡蛋,每天吃2个,5/2=1….1
……
总天数:10+5+2+1+1=19天
14、18种
解析:乘法原理:千位上有3种选法,百位上有3种选法,十位上有2种选法,各位上有1种选法:3×××2×1=18种
15、(1)11种
加法原理:
第一类办法是取数学书,有6种方法
第二类办法是取语文书,有5中方法
所以,总的取的方法有6+5=11。
(2)30种
乘法原理,分两步完成:
第一步取一本数学书,有6种方法
第二步取一本语文书,有5种方法。
所以总的方法是5×6=30种
16.(1)60
乘法原理:
百位有5种选择
十位有4种选择
个位有3种选择
5×4×3=60
(2)24种
先选个位数,共有两种选择:2或者4
在个位数选定后,十位数还有4种选择,百位数有3种选择,所以2×4×3=24(个数字不重复的三位偶数)
(3)130种
分为5种情况:
一位偶数,只有两个:2、4
二位偶数,共有8个:12、32、42、52、14、24、24、54
三位偶数由上述(2)求得24个
四位偶数共有2×(4×3×2)=48个。括号外面的2表示个位数有2种选择(2或者4)
五位偶数共有2×(4×3×2×1)=48个
由加法原理,偶数的个数共有2+8+24+48+48=130种

【程序练习】

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