錯排遞推式推導

2022-08-22 11:15:13 字數 1175 閱讀 3504

今天聽課講容斥,提到錯排,突然發現錯排公式什麼的好像已經忘了233

努力地回憶了一下,算出前幾項,終於還原出了那個遞推式↓

f(n)=(n-1)*(f(n-1)+f(n-2))

根據人贏的教導,只要思(yi)考(yin)下錯排的構造就能記住了

然後就認(meng)認(you)真(yi)真(yang)地思(yi)考(yin)了下

用自己的理解把這玩意兒整理了一下↓

先加一點平時我們說的錯排通常是指1~n的排列a,滿足a(i)≠i,

其實腦補一下,它也可以看成a,b兩個集合,|a|=|b|,對於每乙個ai,都對應唯一bi,不同ai對應bi不同,現在強行改變對應方式,仍然是一對一,但是每乙個ai對應的bi都不再是之前那個bi,問方案數。

假設要構造f(n),

首先,必須滿足a(n)≠n,則第n位只能取1~n-1,且第n位取1~n-1的任何乙個數都是等價的

令g(n)為前n位排好的方案數.

那麼f(n)=g(n-1)*(n-1),

因為此時前n-1位數字不是1~n-1,而是1~n中除去任意乙個x(x∈[1,n-1])的方案數,所以顯然g(n-1)≠f(n-1)

對於每乙個k(k屬於[1,n-1])

存在前n-1位的構造根據第n個的擺放可以分成兩種情況:

1) n放在第k位,k放在第n位,剩下n-2的數滿足n-2的錯排,方案數為f(n-2)

2) n不放在第k位,那麼剩下n-1的數滿足n-1的錯排,方案數為f(n-1)

要滿足兩種情況不重複,就必須滿足1~n-1的任意一種錯排方案的前n-2個數的排列一定不等於任意一種1~n-2的錯排方案

(很繞的一句話,不過顯然是對的,因為假設存在相等,那麼第n-1位只能放n-1,不滿足錯排)

所以g(n-1)=f(n-1)+f(n-2)

f(n)=(f(n-1)+f(n-2))*(n-1)

所以就證好了

其中初值還是很容易確定的,因為肯定要結合實際意義的嘛

f(0)=1   不放

f(1)=0   只有乙個數,乙個位置,顯然不成立

錯排公式的原型長這樣→f(n)=n![1/0!-1/1!+1/2!-1/3!+1/4!+...+(-1)^n/n!],可以通過容斥,遞推式各種方法求,這裡就不證了ww

【寫的有漏洞的,歡迎路過大神吐槽】

2016-08-06 16:48:00

ending.

錯排的遞推公式及推導

嘻嘻 剛用電腦的photoshop做出來 f n n 1 f n 2 f n 1 顏書先生 裝錯信封問題 的數學模型與求解 一文 見 數學通報 2000 年第 6 期 p.35 給出了該經典問題的乙個模型和求解公式 編號為 1 2 n 的 n 個元素排成一列,若每個元素所處位置的序號都與它的編號不同...

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錯排遞推公式 f n n 1 f n 2 f n 1 顏書先生 裝錯信封問題 的數學模型與求解 一文 見 數學通報 2000 年第 6 期 p.35 給出了該經典問題的乙個模型和求解公式 編號為 1 2 n 的 n 個元素排成一列,若每個元素所處位置的序號都與它的編號不同,則稱這個排列為 n 個不同...

錯排的遞推公式及推導

f n n 1 f n 2 f n 1 顏書先生 裝錯信封問題 的數學模型與求解 一文 見 數學通報 2000 年第 6 期 p.35 給出了該經典問題的乙個模型和求解公式 編號為 1 2 n 的 n 個元素排成一列,若每個元素所處位置的序號都與它的編號不同,則稱這個排列為 n 個不同元素的乙個錯排...