580 字
3 分钟
概率论(1) 计数
目录
  1. 计数原理
  2. 排列与组合

计数原理#

加法原理#

若某一试验结果只能是集合AA或者BB.

AA包含mm个子结果, BB包含nn个子结果.

那么该试验最终可能的结果数为m+nm+n.

例: 假如一些数据包, 随机发送给上海和深圳的某个服务器, 其中上海有100100个服务器, 深圳有5050个服务器.

那么最终可能收到这些数据包的服务器有100+50100 + 50个.

乘法原理#

若某一试验结果拥有两个部分(子试验), 两个部分(子试验)之间互不影响.

第一个子试验可能得到nn个子结果, 第二个子试验可能得到mm个子结果.

那么该试验最终可能的结果数为mnmn.

例: 投掷两个6面骰子

最终可能得到的结果数为6×6=366 \times 6 = 36种.

容斥原理#

AB=A+BAB|A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B| 这个大家很熟了. 加法原理可以看作容斥原理在AB=|A \cap B| = \emptyset的特殊情况.

向下取整函数(floor)和向上取整函数(ceil)#

屋檐了.

注意负数的情况就好.

狄利克雷抽屉原理(鸽巢原理, Pigeonhole principle)#

nn个集合中有n+1n+1个元素, 则存在一个集合, 其元素个数大于等于2.

广义鸽巢原理#

nn个集合中有mm个元素, 则存在一个集合, 其元素个数大于等于ceil(mn)\operatorname{ceil}(\frac{m}{n})

其他计数原理

可以在离散数学的相关内容中找到. 对于本博客来说, 可以在组合数学(待更新)中找到.

排列与组合#

排列(permutation)#

nn个元素在mm个位置进行排列, 第1个位置有nn种可能, 第2个位置有(n1)(n - 1)种可能… 第m个位置有(nm+1)(n - m + 1)种可能.

可以写出排列数公式.

A(n,m)=n(n1)(n2)...(nm+1)=n!m!A(n, m) = n \cdot (n - 1) \cdot (n - 2) \cdot ... \cdot (n - m + 1) = \frac{n!}{m!}

也可记作P(n,m),Pnm,AnmP(n, m), P_n^m, A_n^m

组合(combination)#

nn个元素中选mm个形成组合(无关顺序), 每种组合要产生A(n,n)A(n, n)种排列.

于是可以写出组合数公式.

C(n,m)=(nm)=A(n,m)A(n,n)=n!m!(nm)!C(n, m) = \binom{n}{m} = \frac{A(n, m)}{A(n, n)} = \frac{n!}{m!(n-m)!}
TIP

组合数又叫二项式系数.

概率论(1) 计数
https://fuwari.vercel.app/posts/概率论1-计数/
作者
ykindred
发布于
2025-08-31
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0