转载:关于错排的相关知识

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转自:错排公式
分类: 数论 关于程序 335人阅读 评论(0) 收藏 举报

错排问题 就是一种递推式,不过它比较著名且常用,所以要熟记!



方法一: 
n各有序的元素应有n!种不同的排列。如若一个排列式的所有的元素都不在原来的位置上,则称这个排列为错排。任给一个n,求出1,2,……,n的错排个数Dn共有多少个。
递归关系式为:D(n)=(n-1)(D(n-1)+D(n-2))
D(1)=0,D(2)=1
可以得到:
错排公式为
 f(n) = n![1-1/1!+1/2!-1/3!+……+(-1)^n*1/n!] 
其中,n!=1*2*3*.....*n,
特别地,有0!=0,1!=1.

解释: 
n 个不同元素的一个错排可由下述两个步骤完成: 
第一步,“错排” 1 号元素(将 1 号元素排在第 2 至第 n 个位置之一),有 n - 1 种方法。 
第二步,“错排”其余 n - 1 个元素,按如下顺序进行。视第一步的结果,若1号元素落在第 k 个位置,第二步就先把 k 号元素“错排”好, k 号元素的不同排法将导致两类不同的情况发生:
1、 k 号元素排在第1个位置,留下的 n - 2 个元素在与它们的编号集相等的位置集上“错排”,有 f(n -2) 种方法;
2、 k 号元素不排第 1 个位置,这时可将第 1 个位置“看成”第 k 个位置(也就是说本来准备放到k位置为元素,可以放到1位置中),于是形成(包括 k 号元素在内的) n - 1 个元素的“错排”,有 f(n - 1) 种方法。据加法原理,完成第二步共有 f(n - 2)+f(n - 1) 种方法。 
根据乘法原理, n 个不同元素的错排种数 
f(n) = (n-1)[f(n-2)+f(n-1)] (n>2) 。 

证毕。

 

另解释:转自:安静离开的空间

N张票的所有排列可能自然是Ann = N!种排列方式现在的问题就是N张票的错排方式有几种。
首先我们考虑,如果前面N-1个人拿的都不是自己的票,即前N-1个人满足错排,现在又来了一个人,他手里拿的是自己的票。只要他把自己的票与其他N-1个人中的任意一个交换,就可以满足N个人的错排。这时有N-1种方法。另外,我们考虑,如果前N-1个人不满足错排,而第N个人把自己的票与其中一个人交换后恰好满足错排。这种情况发生在原先N-1人中,N-2个人满足错排,有且仅有一个人拿的是自己的票,而第N个人恰好与他做了交换,这时候就满足了错排。因为前N-1个人中,每个人都有机会拿着自己的票。所以有N-1种交换的可能。综上所述:f(n) = (i - 1) * [f(n - 1) + f(n - 2)]

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