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排列组合问题(一) 枚举法

当计算的总数量不多时,我们通常把要计数的所有对象一一列举出来,从而求出其总数,这种最简单、最基本的计数方法叫做枚举法,或穷举法、列举法、分组法

  使用枚举法计数时,要注意以下几点:①初步估计,总的数目不太多,又没有更简捷的办法②为了使枚举的结果不重复又不遗漏,我们要抓住对象的特征,选择适当的标准分类,有次序、有规律地列举

 

  例1.现有1克、2克、4克、10克的砝码各一个,那么在天平上能称出多少不同重量的物体(只允许砝码放在天平的右边的盘子里)

  解析:按使用砝码的个数进行分类列举

   (1)、若使用一个砝码能称:1克、2克、4克、10克,共4种重量物体

   (2)、若使用二个砝码能称:1+2;1+4;1+10;2+4;2+10;4+10克,共6种重量

  (3)、若使用三个砝码能称:1+2+4;1+2+10;1+4+10;2+4+10克,共4种重量

  (4)若使用四个砝码能称:1+2+4+10=17克,共1种重量物体

   所以,总共能称:4+6+4+1=15种不同重量的物体

 

  

思考:如果把题目中括号里的条件去掉,又能称多少种不同重量的物体?

 

  例2、有一张五元、4张贰元和8张一元人民币,从中取出9元,共有多少种不同的取法?

  解析:按从大到小,从少到多的次序,先取五元,再取贰元,后取一元的顺序,把所有情况通常列表的形式一一列举出来

    

                      
 1 0 4
 1 1 2
 0 2 0
 0 1 7
 0 2 5
 0 3 3
 0 4 1

 

 

  从上面的列举中可以看出:取9元钱共有7种不同的取法

 

   例3、从1—10的10个数中,每次取2个数,要使它们的和大于10,一共有多少种取法?

   解析:可从小到大依次思考

         ①   1+10

         ②   2+9,2+10

         ③   3+8,3+9,3+10

         ④   4+7,4+8,4+9,4+10

         ⑤  5+6,5+7,5+8,5+9,5+10

         ⑥   6+7,6+8,6+9,6+10

         ⑦   7+8,7+9,7+10

         ⑧   8+9,8+10

         ⑨   9+10

  所以,共有1+2+3+4+5+4+3+2+1=25种不同的取法

 

  例4、在1—400的自然数中,数字“2”出现了多少次?

  解析:在1—400这400个数中,“2”可能出现在个位、十位、百位上,我们就按这个来分类列举

  在个位上:2、12、、、92;102、112、、、192;202、212、、、292;302、312、、、392,共10×4=40次

  在十位上:20、21、、、29;120、121、、、129;220、221、、、229;320、321、、、329;共10×4=40次

  在百位上:200—299,共100次

  所以,“2”总共出现了40+40+100=180次

 

  

思考:仔细思考下题,看看与例4有何区别:在1—400的自然数中,含有数字“2”的数字有多少个?

 

  例5、下图中有6个点,9条线段,一只蚂蚁从A点出发,沿差某条线段爬到C点,行进中,同一点或同一线段只能经过一次,这只蚂蚁最多有多少种不同的爬法

    解析:从A点出发有三种路可以走,我们就按这个进行分类列举

                                       

  

                                         C

(注示:上图中,AF间有一连线,EC间也有一连线)

 ①A—E—D—C;A—E—C;A—E—F—C,有三种爬法

 ②A—F—E—D—C;A—F—E—C;A—F—C,有三种爬法

 ③A—B—F—E—D—C;A—B—F—E—C;A—B—F—C,有三种爬法

 所以,共有9种不同的爬法

 

  例6、从学校到少年宫有4条东西向的马路和3条南北向的马路,小明从学校步行到少年宫(只许向东或向南行步),最多有多少种走法?

学校                                     

 
 E F
  

                                                                  少年宫

  解析:在图形ABCD中,到B只有一种走法,到C也只有一种走法,到D有两种走法

     在图形CDEF中,到E只有一种走法,到D有两种走法,到F有三种走法

    我们可以发现规律:通过任何一个交叉点的路线总数等于该点左、上方的两邻交叉点的路线的总和,例如,通过点F的路线总和,会等于F点左方的点E、上方的点D通过路线的总和,1+2=3种

     按这个规律,我们依次计数下去,到少年宫应有6+4=10种不同的走法

  

    小结:在计数时,不遵循数序规律,东举一个,西举一个,不按顺序列举,往往会出现遗漏或重复,有序的思考、合理的分类,才是解决这类问题最关键的思维。

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