Комбинаторика Flashcards
Комбинаторика
Раздел дискретной математики, посвящённый решению задач выбора и упорядочения элементов некоторого множества
Правило суммы
Пусть А и В — конечные непересекающиеся множества из m и n элементов соответственно, тогда количество элементов в их объединении — m+n.
Правило суммы: Альтернативная формулировка
Пусть выбор A можно осуществить m способами, а выбор B — n способами. Тогда выбор «либо A, либо В» можно осуществить m+n способами.
Правило произведения
Пусть задраны множества А и В из m и n элементов соответственно. Тогда количество элементов во множестве всех упорядоченных пар (a,b) равняется mn.
Правило произведения: Альтернативная формулировка
Пусть выбор А можно осуществить m способами, и для каждого из таких способов некоторый другой выбор B — n способами. Тогда выбор «А и В» в указанном порядке можно осуществить mn способами.
Правило биекций
Пусть даны множества А, В и А содержит m элементов. Если существует биекция из А в В, то В тоже состоит из m элементов
k-размещение
Пусть дано множество S из n элементов. Упорядоченный набор (a1..ak) элементов из S называется k-размещением, если все элементы этого набора различны. Если допускается, что элементы этого набора могут быть одинаковыми, он называется k-размещением с повторениями.
k-сочетание
Неупорядоченный набор (a1..ak) называется k-сочетанием, если все его элементы попарно различны. И k-сочетанием с повторениями, если среди них допускаются одинаковые.
Число k размещений из n элементов
Akn = n! / (n-k)!
Число k размещений из n элементов (с повторениями)
Akn с волной = n^k
Число k сочетаний из n элементов
Ckn = n! / (k! (n-k)!)
Следствие о длине булеана от множества
B(S) = 2^n (здесь имеется в виду мощность)
Сколько существует разбиений множества S из n элементов на непересекающиеся множества A и В мощностью k и n-k элементов соответственно
Таких разбиений Ckn
Что называется k1,k2, km- разбиением
Упорядоченный набор (S1, S2..Sm) подмножеств S (из n элементов), если выполняются условия:
1) Si, Sj не пересекаются
2) объединение всех Si = S
3) Si состоит из ki элементов
4) k1+…km = n
Число разбиений P(k1,k2..km)
n! / (k1! k2!…km!)
Следствие из биномиальной теоремы
1) C0n + C1n + C2n + … + Cnn = 2^n
2) C0n - C1n + C2n … + (-1)^n Cnn = 0
Полиномиальная теорема
(x1+x2+..xk)^n = сумме P(m1…mk)(x1)^m1(x2)^m2..(xk)^mk,
здесь m1 +…mk = n
Биномиальная теорема
(x+y)^n = сумма из n слагаемых следующего вида;
Cin * x^(n-i) * y^i
Число сочетаний с повторениями
Сkn с волной = Ck(n+k-1) = C(n-1)(n+k-1)
Число различных перестановок из n элементов, среди которых есть m1 элементов первого типа … mk элементов k-го типа, причем m1+..mk = n
n! / (m1! m2! … mk! )
n(Pi1, Pi2.. Pit)
Число элементов из S, обладающих каждым из свойств Pi1…Pit
Формула включения и исключения
n(0)= (S) - сумма(n(Pi)) + сумма(n(Pi1, Pi2)) + (-1)^s сумма(n(Pi1…Pis)) + (-1)^k сумма(n(Pi1, Pi2…Pik))
Здесь везде суммирование идет до к