錯排問題(個人總結 複習用)

2022-03-04 04:37:48 字數 884 閱讀 8225

錯排問題是組合數學發展史上的乙個重要問題,錯排數也是一項重要的數。令

的乙個錯排,如果每個元素都不在其對應下標的位置上,即

,那麼這種排列稱為錯位排列,或錯排、重排(derangement)。

我們從分析1 2 3 4的錯排開始:

1 2 3 4的錯排有:

4 3 2 1,4 1 2 3,4 3 1 2,

3 4 1 2,3 4 2 1,2 4 1 3,

2 1 4 3,3 1 4 2,2 3 4 1。

第一列是4分別與123互換位置,其餘兩個元素錯排。

1 2 3 4->4 3 2 1,

1 2 3 4->3 4 1 2,

1 2 3 4-> 2 1 4 3

第2列是4分別與312(123的乙個錯排)的每乙個數互換

3 1 2 4->4 1 2 3,

3 1 2 4->3 4 2 1,

3 1 2 4->3 1 4 2

第三列則是由另乙個錯排231和4換位而得到

2 3 1 4->4 3 1 2,

2 3 1 4->2 4 1 3,

2 3 1 4->2 3 4 1

上面的分析結果,實際上是給出一種產生錯排的結果。

為求其遞推關係,分兩步走:

第一步,考慮第n個元素,把它放在某乙個位置,比如位置k,一共有n-1種放法;

第二步,考慮第k個元素,這時有兩種情況:(1)把它放到位置n,那麼對於除n以外的n-1個元素,由於第k個元素放到了位置n,所以剩下n-2個元素的錯排即可,有

種放法;(2)第k個元素不放到位置n,這時對於這n-1個元素的錯排,有

種放法。

根據乘法和加法法則,綜上得到

特殊地,

。此外,存在

因此,。引用於:

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