maths.free › Combinatorics & Graph Theory › Strings, Sets, and Binomial Coefficients › Combinations

Combinations

To motivate the topic of this section, we consider another variant on the officer election problem from .

Combinations

To motivate the topic of this section, we consider another variant on the officer election problem from . Suppose that instead of electing students to specific offices, the class is to elect an executive council of four students from the pool of \(80\) students. Each position on the executive council is equal, so there would be no difference between Alice winning the first seat on the executive council and her winning the fourth seat. In other words, we just want to pick four of the \(80\) students without any regard to order. We'll return to this question after introducing our next concept.

Let \(X\) be a finite set and let \(k\) be an integer with \(0\le k\le |X|\). Then a \(k\)-element subset of \(X\) is also called a combination of size\(k\). When \(|X| =n\), the number of \(k\)-element subsets of \(X\) is denoted \(\binom{n}{k}\).\(\binom{n}{k}\)binomial coefficient Numbers of the form \(\binom{n}{k}\) are called binomial coefficients, and many combinatorists read \(\binom{n}{k}\) as \(n\) choose \(k\). When we need an in-line version, the preferred notation is \(C(n,k)\)\(C(n,k)\)binomial coefficient (inline). Also, the quantity \(C(n,k)\) is referred to as the number of combinations of \(n\) things, taken \(k\) at a time.

Bob notes that with this notation, the number of ways a four-member executive council can be elected from the \(80\) interested students is \(C(80,4)\). However, he's puzzled about how to compute the value of \(C(80,4)\). Alice points out that it must be less than \(P(80,4)\), since each executive council could be turned into \(4!\) different slates of officers. Carlos agrees and says that Alice has really hit upon the key idea in finding a formula to compute \(C(n,k)\) in general.

Using , we can now determine that \(C(80,4)=1581580\) is the number of ways a four-member executive council could be elected from the \(80\) interested students.

Our argument above illustrates a common combinatorial counting strategy. We counted one thing and determined that the objects we wanted to count were overcounted the same number of times each, so we divided by that number (\(k!\) in this case).

Condensed: the full section is in Keller & Trotter, Applied Combinatorics.

Now you Không máy tính nào có thể tính toán được nó, nhưng các mảnh của nó có thể tính toán được. Thử một trong những cách dưới đây, hoặc gõ theo ý bạn.

Luyện tập (1)

Đầu tiên thử mỗi câu trên giấy. Cho thấy câu trả lời để kiểm tra; những câu trả lời đã kiểm tra có thể mở trong trình giải cho mỗi bước.

  1. How many ways are there to form a string of length five using the alphabet A, B, C if exactly three characters in the string are to be the letter A? Write a sentence or two to explain your reasoning.

Để cho anh làm việc

Một tài khoản miễn phí thêm ghi chú vào mỗi bài học, ghi chép những gì bạn đã hoàn thành, các bài toán bạn giải quyết ở một nơi, và một giáo viên bạn có thể hỏi về trang này. Toán học là mở cho mọi người, dù có đăng nhập hay không.

Đăng ký Đăng nhập

Ký hiệu được dùng ở đây

Nhấn vào bất kỳ ký hiệu nào để xem định nghĩa đầy đủ, một bức ảnh, và ý nghĩa của từng chữ cái trong nó.

Câu hỏi người ta hỏi

Permutation or combination?

Ask whether order matters. A lock code is a permutation (order matters); a hand of cards is a combination (it does not).

What is a graph in this sense?

Dots (vertices) joined by lines (edges), not a plot. Road maps, social networks and molecules are graphs; questions like "is there a route" and "how few colours" are graph theory.

Một số phần của trang này được chuyển từ Keller & Trotter, Applied Combinatorics (CC BY-SA 4.0). Được nén lại và giải thích lại ở đây; lỗi là của chúng tôi.

More in Combinatorics & Graph Theory