重复排列
重复排列是排列的一种。从n个不同的元素中,每次取出m个元素,但同一元素可以重复取出,排成一列,称为一个可重复排列。在作一个可重复排列时,如果元素a被取上几次,排列中它就出现几次,但同一元素的位置交换不能认为是不同排列。两个可重复排列相同当且仅当所取的元素相同,并且同一元素取的次数相同,在排列中占的位置也相同。从n个元素中可重复地选取m个元素的可重复排列个数称为可重复排列种数。1
基本信息
- 中文名
重复排列
- 外文名
permutation with repetition
- 所属学科
数学
- 属性
排列的一种
定义
从n个不同的元素中每次取出 r 个元素,并且允许元素重复出现的排列叫做允许重复的排列,即重复排列,其排列总数记作
。
可以通过例题理解重复排列。
例1由1,2,3,4,5,6,7,8,9可以组成多少个五位数?
解:第一位(万位)可以是1,2,3,4,5,6,7,8,9中的任何一个,因而有9种确定第一位的方式;
由于题目中没有限制数字不重复,即允许数字重复,因而第二位(千位),第三位(百位),第四位(十位)和第五位(个位)都各有9种确定的方式;
因此可以组成9×9×9×9×9=95(个)五位数。
例2有10个灯泡并联在一起,排成一排,由灯泡“亮”与“不亮”可以组成多少个不同的信号?
解:每个灯泡都有“亮”与“不亮”两种信号,因此有
个不同的信号。
我们分析一下这两个例题:
像12 234,23 335就是例1中的两个不同的排列,其中2和3重复出现在排列中,在例2中,如果设1为灯泡“亮”,0为灯泡“不亮”,这样1000100011就是例2中的一个排列,其中0和1都重复出现在排列中。
重复排列规律
关于重复排列的计数方法有下面的规律。
定理1
设有n个不同的元素,从这n个不同的元素中每次取出 r 个元素的重复排列的个数为
证明:设取出的 r 个元素排在 r 个位置上。