排列组合中的分组分配问题的有效解法

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排列组合中的分组分配问题

排列组合中的分组分配问题

排列组合中的分组分配问题分组分配问题是排列组合教学中的一个重点和难点。

某些排列组合问题看似非分配问题,实际上可运用分配问题的方法来解决。

下面就排列组合中的分组分配问题,谈谈自己在教学中的体会和做法。

一、提出分组与分配问题,澄清模糊概念n个不同元素按照某些条件分配给k个不同得对象,称为分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;将n个不同元素按照某些条件分成k组,称为分组问题.分组问题有不平均分组、平均分组、和部分平均分组三种情况。

分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的;而后者即使2组元素个数相同,但因对象不同,仍然是可区分的.对于后者必须先分组后排列。

二、基本的分组问题例1 六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?(1)每组两本.(2)一组一本,一组二本,一组三本.(3)一组四本,另外两组各一本.分析:(1)分组与顺序无关,是组合问题。

分组数是c26c24c22=90(种),这90种分组实际上重复了6次。

我们不妨把六本不同的书写上1、2、3、4、5、6六个号码,考察以下两种分法:(1,2)(3,4)(5,6)与(3,4)(1,2)(5,6),由于书是均匀分组的,三组的本数一样,又与顺序无关,所以这两种分法是同一种分法。

以上的分组方法实际上加入了组的顺序,因此还应取消分组的顺序,即除以组数的全排列数a33,所以分法是c26c24c22a33=15(种)。

(2)先分组,方法是c16c25c33,那么还要不要除以a33?我们发现,由于每组的书的本数是不一样的,因此不会出现相同的分法,即共有c16c25c33=60(种)分法。

(3)分组方法是c46c12c11=30(种),那么其中有没有重复的分法呢?我们发现,其中两组的书的本数都是一本,因此这两组有了顺序,而与四本书的那一组,由于书的本数不一样,不可能重复。

所以实际分法是c46c12c11a22=15(种)。

排列组合中分组(分堆)与分配问题

排列组合中分组(分堆)与分配问题

太奇MBA 数学助教李瑞玲一.分组(分堆)与分配问题将n 个不同元素按照某些条件分配给k 个不同的对象,称为分配问题,又分为定向分配和不定向分配两种问题。

将n 个不同元素按照某些条件分成k 组,称为分组问题。

分组问题有不平均分组,平均分组,部分平均分组三情况。

分组问题和分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是不区分的,而后者即使两组的元素个数相同,但因所要分配的对象不同,仍然是可区分的。

对于后者必须先分组后排列。

一.基本的分组问题例1.六本不同的书,分为三组,求在下列条件下各有多少种不同的分配方法?(1)每组两本(均分三组)(平均分组问题)(2)一组一本,一组两本,一组三本(不平均分组问题)(3)一组四本,另外两组各一本(部分平均分组问题)分析:(1)分组和顺序无关,是组合问题。

分组数为90222426=C C C ,而这90种分组方法实际上重复了6次。

现把六本不同的书标上6,5,4,3,2,1六个号码,先看一下这种情况:(1,2)(3,4)(5,6)(1,2)(5,6)(3,4)(3,4)(1,2)(5,6)(3,4)(5,6)(1,2)(5,6)(1,2)(3,4)(5,6)(3,4)(1,2)由于书是均匀分组的,三组的本数都一样,又与顺序无关,所以这种情况下这六种分法是同一种分法,于是可知重复了6次。

以上的分组实际上加入了组的顺序,同理其他情况也是如此,因此还应取消分组的顺序,即除以33P ,于是最后知分法为1569033222426==P C C C .(2)先分组,分组方法是60332516=C C C ,那么还要不要除以33P ???(很关键的问题)由于每组的书的本数是不一样的,因此不会出现相同的分法,即共有60332516=C C C 。

(3)先分组,分组方法是30111246=C C C ,这其中有没有重复的分法???(需要好好考虑)现还把六本不同的书标上6,5,4,3,2,1六个号码,先看以下情况1)先取四本分一组,剩下的两本,一本一组,情况如下(1,2,3,4)56(1,2,3,4)652)先取一本分一组,再取四本分一组,剩余的一本为一组,情况如下5(1,2,3,4)66(1,2,3,4)53)先取一本分一组,再取一本为一组,剩下的四本为一组,情况如下56(1,2,3,4)65(1,2,3,4)由此可知每一种分法重复了2次,原因是其中两组的的书的本数都是一本,这两组有了顺序,需要把分组的顺序取消掉,而四本的那一组,由于书的本数不一样,不可重复,故最后的结果为1523022111246==P C C C .通过以上三个小题的分析,可以得出分组问题的一般结论如下:一般地,将n 个不同的元素分成p 组,各组内元素个数分别为p m m m ,,,21⋯,其中k 组内元素个数相等,那么分组方法数为()kk mm m m m m n m m n m n P C C C C pp i i ⋯⋯⋯121211−+++−−,即选完元素后要除以元素相同的总组数的全排列!三.基本的分配问题1.定向分配问题例2六本不同的书,分给甲乙丙三人,求在下列条件下各有多少种不同的分法?(1)甲两本,乙两本,丙两本(2)甲一本,乙两本,丙三本(3)甲四本,乙一本,丙一本分析:由于分配给三人,每人分几本是一定的,属于分配问题中的定向分配问题。

高中数学排列组合平均分组分配问题

高中数学排列组合平均分组分配问题
注意:非均分问题无分配对象只要按比例分完再用乘法原理作积
C61C52C33
例6 六本不同的书按1∶2∶3分给甲、乙、丙三个人有多少种不同的分法
六、非均分组分配对象确定问题
C61C52C33
七、非均分组分配对象不固定问题
例7 六本不同的书分给3人1人1本1人2本1人3本有多少种分法
C61C52C33
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高中数学排列组合平均分组分配问题
1掌握平均分组问题解决方法理解其实际应用 2 理解的非均分组问题解决方法及其简单应用
一、学习目标
一、平均分组问题 1.平均分成的组不管它们的顺序如何都是一种情况所以分组后要除以Amm 即m其中m表示组数 2.有分配对象和无分配对象
3
4
5
C
5
2
C
3
3
C
6
1
A
3
3
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2
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三、效果检测
一、均分无分配对象的问题

高考数学中的排列组合问题中的分组分析法

高考数学中的排列组合问题中的分组分析法

高考数学中的排列组合问题中的分组分析法在高考数学中,排列组合问题是一个必考且重要的知识点。

而在排列组合问题中,分组分析法是一个比较常见而且实用的解题方法。

在本文中,我们将探讨在高考数学中,如何使用分组分析法来解决排列组合问题。

一、分组分析法的基本思想分组分析法是将一组对象分成若干个互不相交的子集,然后再将每个子集分别加以处理,最后得出所求的结果。

其基本思想是:将原来的问题进行分解,使所求的问题与已知条件相联系,以便于运用公式或定理进行计算。

二、应用分组分析法解排列组合问题的方法应用分组分析法解排列组合问题的基本方法是:先将一个大问题分解成若干个小问题,再分别对这些小问题进行分析,最后把各小问题的结果组合起来,就得到了原问题的解。

在具体应用分组分析法解排列组合问题时,我们可以根据题目的不同,设计出不同的分组方法。

下面就分别介绍常见的几种分组方法:1.分类法在排列组合问题中,我们常常需要对原有的元素进行分类,然后在分类的基础上进行统计。

比如说,在一个班级中,男生有10人,女生有20人,我们要从这30人中选出5人参加班级晚会,要求其中至少有2名男生。

这个问题就可以通过分类统计来解决。

首先,我们可以将问题分成两类,一类是选中了2名男生,另一类是选中了3名男生。

针对这两种情况,我们分别计算出其中女生的组合数,并将两种情况的结果相加,就可以得到最终的答案。

即:C(10,2)×C(20,3) + C(10,3)×C(20,2) = 114002.分组约束法在排列组合问题中,有时候我们需要根据某些条件来对原有的元素进行分组,然后进行统计。

比如说,在一个班级中,男生有10人,女生有20人,我们要从这30人中选出5人参加班级晚会,要求其中至少有2名来自一组。

这个问题就可以通过分组约束法来解决。

首先,我们可以将选择的5人分成两组,一组是由两名男生和一名女生组成,另一组是由一名男生和两名女生组成。

在这两组中,我们选择其一,并将其结果乘以2,就可以得到最终的答案。

6、排列组合问题之分组分配问题

6、排列组合问题之分组分配问题

排列组合问题之分组分配问题(一)(五个方面)一、非均匀分组(分步组合法)“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。

例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法①分成3组,分别为1人、2人、4人;②选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。

解:①先选出1人,有C;种,再由剩下的6人选出2人,有C:种,最后由剩下的4人为一组,有C:种。

由分步计数原理得分组方法共有C;C:C: =105(种)。

②可选分同步。

先从7人中选出2人,有©种,再由剩下的5人中选出3人,有C;种,分组方法共有C;C:=210(种)。

也可先选后分。

先选出5人,再分为两组,由分步计数原理得分组方法共有C;C;C;=210 (种二、均匀分组(去除重复法)“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。

㈠全部均匀分组(去除重复法)例2、7人参加义务劳动,选出6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法解:可选分同步。

先选3人为一组,有E种;再选3人为另一组,有C:种。

又有2 组都是3人,每Af种分法只能算一种,所以不同的分法共有亠L = 70 (种)。

C3C3也可先选后分。

不同的分法共有C;・-4^ = 70 (种)。

A?㈡部分均匀分组(去除重复法)例3、10个不同零件分成4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有C:、C:、C;、C;种,又有3堆都C1 c2c2是2个元素,每&种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有|()^ 6= 3150 (种)。

【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有加个组的元素是均匀的,都有A:;种顺序不同的分法只能算一种分法。

】三、编号分组㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法)例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法解:分组方法共有C;C;A;=420 (种)。

高中数学排列组合-平均分组(分配问题)概要

高中数学排列组合-平均分组(分配问题)概要
解:(2)先拿3个指标分给二班1个,三班2个, 然后,问题转化为7个优秀指标分给三个班,
每班至少一个.由(1)可知共有 C62 种15分法
注:第一小题也可以先给每个班一个指标,
然后,将剩余的4个指标按分给一个班、两
个班、三个班、四个班进行分类,共有
C61 3C62 3C63 C64 126 种分法.
C61C52C33
注意:非均分问题无分配对象只要按比例分完 再用乘法原理作积
六、非均分组分配对象确定问题
例6 六本不同的书按1∶2∶3分给甲、乙、丙三个人有 多少种不同的分法?
C61C52C33
七、非均分组分配对象不固定问题
例7 六本不同的书分给3人,1人1本,1人2本,1人3本 有多少种分法
C61C52C33 A33
例2:6本不同的书按2∶2∶2平均分给甲、乙、丙三 个人,有多少种不同的分法?
方法:先分再排法。分成的组数看成元素的个数·
解:均分的三组看成是三个元素在三个位 置上作排列
C
2 6
C
2 4
C
2 2
A
3 3
A
3 3
C
2 6
C
2 4
C
2 2
=90
三、部分均分有分配对象的问题
例3 12支笔按3:3:2:2:2分给A、B、C、D、E五 个人有多少种不同的分法?
注意:非均分组有分配对象要把组数当作元素 个数再作排列。
五、当堂训练
练习1
1:12本不同的书平均分成四组有多少 种不同分法?
C132
C
39 C 36
C
3 3
A
4 4
练习2
2:10本不同的书
(1)按2∶2∶2∶4分成四

6、排列组合问题之分组分配问题(两个五个方面)

6、排列组合问题之分组分配问题(两个五个方面)

排列组合问题之分组分配问题(一)(五个方面)一、非均匀分组(分步组合法)“非均匀分组”是指将所有元素分成元素个数彼此不相等的组。

例1、7人参加义务劳动,按下列方法分组有多少种不同的分法?①分成3组,分别为1人、2人、4人;②选出5个人分成2组,一组2人,另一组3人。

解:①先选出1人,有17C 种,再由剩下的6人选出2人,有26C 种,最后由剩下的4人为一组,有44C 种。

由分步计数原理得分组方法共有124764105C C C =(种)。

②可选分同步。

先从7人中选出2人,有27C 种,再由剩下的5人中选出3人,有35C 种,分组方法共有2375210C C =(种)。

也可先选后分。

先选出5人,再分为两组,由分步计数原理得分组方法共有523753210C C C =(种)。

二、均匀分组(去除重复法)“均匀分组”是指将所有元素分成所有组元素个数相等或部分组元素个数相等的组。

㈠全部均匀分组(去除重复法)例2、7人参加义务劳动,选出6个人,分成2组,每组都是3人,有多少种不同的分法?解:可选分同步。

先选3人为一组,有37C 种;再选3人为另一组,有34C 种。

又有2组都是3人,每22A 种分法只能算一种,所以不同的分法共有33742270C C A =(种)。

也可先选后分。

不同的分法共有3366372270C C C A ⋅=(种)。

㈡部分均匀分组(去除重复法)例3、10个不同零件分成4堆,每堆分别有2、2、2、4个,有多少种不同的分法?解:分成2、2、2、4个元素的4堆,分别有210C 、28C 、26C 、44C 种,又有3堆都是2个元素,每33A 种分法只能算一种,所以不同的分组方法共有222410864333150C C C C A ⋅=(种)。

【小结:不论是全部均匀分组,还是部分均匀分组,如果有m 个组的元素是均匀的,都有mm A 种顺序不同的分法只能算一种分法。

】 三、编号分组㈠非均匀编号分组(分步先组合后排列法)例4、7人参加义务劳动,选出2人一组、3人一组,轮流挖土、运土,有多少种分组方法?解:分组方法共有232752420C C A =(种)。

排列组合中的分组分配问题完整

排列组合中的分组分配问题完整
注意:非均分问题无分配对象只要按比例分完再用 乘法原理作积
五非均分组分配对象确定问题
例6 六本不同的书按1∶2∶3分给甲、乙、丙三个人 有多少种不同的分法?
C61C52C33
非均分组有分配对象要把组数当作元素个数 再作排列。
五非均分组分配对象不固定问题
例7 六本不同的书分给3人,1人1本,1人2本,1人3本 有多少种分法
C
2 10
C
2 8
C
2 6
C
4 4
A
3 3
C
2 10
C
2 8
C
2 6
C
4 4
3 有六本不同的书分给甲、乙、丙三名同学,按下条 件,各有多少种不同的分法?
(1)每人各得两本; (2)甲得一本,乙得两本,丙得三本; (3)一人一本,一人两本,一人三本; (4)甲得四本,乙得一本,丙得一本; (5)一人四本,另两人各一本·
排列组合中的分组分配问题
ab
cd
ac
bd
ad
bc
bc
ad
bd
ac
cd
ab
一、 提出分组与分配问题,澄清模糊概念 n 个不同元素按照某些条件分配给 k 个不同得对象,称为
分配问题,分定向分配和不定向分配两种问题;将 n 个不同 元素按照某些条件分成 k 组,称为分组问题.分组问题有不平 均分组、平均分组、和部分平均分组三种情况。分组问题和 分配问题是有区别的,前者组与组之间只要元素个数相同是 不区分的;而后者即使 2 组元素个数相同,但因对象不同, 仍然是可区分的.对于后者必须先分组后排列。
C61C52C33 A33
练习1
1:12本不同的书平均分成四组有多少 种不同分法?
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排列组合中的分组分配问题的有效解法
排列组合是数学中一个重要的概念,它涉及到的问题领域非常广泛,其中之一就是分组分配问题。

分组分配问题是指将一定数量的元素分配到若干个组中,并且每个组的元素数量可能不同。

在实际应用中,分组分配问题有着广泛的应用,比如分配任务、分配资源等。

在这篇文章中,我们将介绍一些有效的解决分组分配问题的方法。

让我们来定义一下分组分配问题的数学模型。

假设有n个元素和m个组,每个元素只能分配到一个组中,并且每个组的元素数量可能不同。

我们的目标是找到一种分配方案,使得每个元素都被分配到一个组中,且每个组的元素数量满足一定的条件。

在实际问题中,要解决分组分配问题,需要考虑以下几个因素:
1. 元素的数量和组的数量:分组分配问题的规模取决于元素的数量和组的数量。

如果元素和组的数量都很大,那么问题的难度也会增加。

2. 分配条件:每个组的元素数量可能受到一些限制条件的约束,比如每个组的元素数量之和必须等于总的元素数量。

解决分组分配问题时,需要考虑这些条件,并找到满足条件的分配方案。

3. 目标函数:在分组分配问题中,我们通常会有一些额外的参考标准,比如使得每个组的元素数量尽可能均匀,或者使得某个组的元素数量最大等。

这些参考标准可以通过定义一个目标函数来实现,然后再根据目标函数来选择最优的分配方案。

在解决分组分配问题时,可以采用不同的方法,其中一些常用的方法包括:
1. 暴力枚举法:暴力枚举法是一种常用的解决分组分配问题的方法。

它的基本思想是对所有可能的分配方案进行穷举,然后根据目标函数来选择最优的分配方案。

虽然暴力枚举法可以找到最优的分配方案,但是当元素和组的数量较大时,算法的时间复杂度会呈指数级增长,效率较低。

2. 贪心算法:贪心算法是一种常用的启发式算法,它的基本思想是每次选择当前最优的分配方案,并在后续的选择中继续按照最优的原则进行分配。

贪心算法可以在较短的时间内找到较好的解,但是不能保证一定能找到最优的解。

3. 动态规划:动态规划是一种常用的优化算法,它的基本思想是将一个大问题分解成若干个子问题,然后通过求解子问题的最优解来逐步求解原始问题的最优解。

对于分组分配问题,可以使用动态规划来求解最优的分配方案。

动态规划算法的时间复杂度一般为O(nm),效率较高。

在实际应用中,选择哪种方法来解决分组分配问题取决于问题的规模、求解的精度要求以及算法的时间复杂度要求。

如果问题的规模较小,可以采用暴力枚举法进行求解;如
果问题的规模较大,但可以接受不太精确的解,可以采用贪心算法进行求解;如果问题的规模较大,且要求求解的精度较高,可以采用动态规划进行求解。

分组分配问题是数学中一个重要的概念,在实际应用中有着广泛的应用。

在解决分组分配问题时,可以采用不同的方法,其中一些常用的方法包括暴力枚举法、贪心算法和动态规划。

选择哪种方法取决于问题的规模、求解的精度要求以及算法的时间复杂度要求。

希望本文对你理解和解决分组分配问题有所帮助。

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