在排列組合的題目中,我們僅僅利用兩個基本計數原理其實是不能完全解決問題的,在很多時候,題目都會設定一些額外的條件,為了保證所計算的種類數是不重不漏的,我們必須應用一些常用的解題方法。今天要給大家分享排列組合中一種常用的解題方法——插空法。
一、方法介紹
在排列組合的解題過程中,我們通常會遇到題目中有特殊的要求,比如說某些元素不能相鄰、不能挨在一起,這使得我們經常會有一些困惑,到底怎樣才能在做到不重不漏的情況下讓這些特殊元素不相鄰呢?其實,題目要求這些特殊元素不相鄰,那我們先將其他元素優先進行排列,再將這些特殊元素按空隙插進去進行排列就能滿足要求。
解題步驟:
1.將沒有特殊要求的其他元素按照題幹要求進行全排列;
2.將有特殊要求的不相鄰元素按照要求進行插空排列,此時還要注意這些特殊元素之間進行排列時是否也有順序要求。
我們一定要注意的是:在進行特殊元素插空時,第一是要注意特殊元素之間是否有順序要求,第二是要注意形成的「空隙」個數。
二、舉例說明
例1.我國將在10月1日晚上舉行新中國成立70周年文藝晚會活動,呈報的節目主要包括「紅色」歌舞2個,英雄事跡展現1個,軍人本色小品3個,軍體操1個。按照領導要求:軍人本色小品類節目不能連續表演,有多少種不同的方法?( )
A.1200 B.1440 C.1760 D.2880
解析:B。因為軍人本色小品類節目不能連續表演,所以需要插空安排。其他節目無要求,全排列總共有
種不同的方法,再插空安排軍人本色小品類節目共有
種不同方法,分步完成用乘法原理,故所求為24×60=1440種不同的方法。
例2.有10種不同的書:其中文學類4本,雜誌類3本,教參類3本。若將這些書排成一列放在書架上,讓文學類的書不放在一起的排法共有多少種?( )
A37620 B.44880 C.53660 D.60480
解析:D。由於所有的文學類的書不能相鄰放,所以考慮用插空法進行解決。將其他類書籍進行全排列,有
種不同的排法,再將文學類的書籍插空排列,有
種不同的排法,故所求為720×840=60480種不同的排法。
綜上所述,題目要求有元素必須相鄰時,我們必須進行插空處理,只要我們掌握應用方法和應用環境,按照解題步驟,多加練習和總結就可以應對這類題目。