排列组合典型例题

典型例题一

例1 用0到9这10 个数字．可组成多少个没有重复数字的四位偶数？

分析：这一问题的限制条件是：①没有重复数字；②数字“0”不能排在千位数上；③个位数字只能是0、2、4、6、8、，从限制条件入手，可划分如下：

如果从个位数入手，四位偶数可分为：个位数是“0”的四位偶做，个位数是 2、4、6、8的四位偶数（这是因为零不能放在千位数上）．由此解法一与二．

如果从千位数入手．四位偶数可分为：千位数是1、3、5、7、9和千位数是2、4、6、8两类，由此得解法三．

如果四位数划分为四位奇数和四位偶数两类，先求出四位个数的个数，用排除法，得解法四．

解法1：当个位数上排“0”时，千位，百位，十位上可以从余下的九个数字中任选3

3个来排列，故有A9个；

当个位上在“2、4、6、8”中任选一个来排，则千位上从余下的八个非零数字中任选一

11个，百位，十位上再从余下的八个数字中任选两个来排，按乘法原理有A4． ?A8?A82（个）

∴ 没有重复数字的四位偶数有

311 A9?A4?A8?A82?504?179?2229个．6

3 解法2：当个位数上排“0”时，同解一有A9个；当个位数上排2、4、6、8中之一时，

千位，百位，十位上可从余下9个数字中任选3个的排列数中减去千位数是“0”排列数得：

13A4?(A9?A82)个

∴ 没有重复数字的四位偶数有

313 A9?A4?(A9?A82)?504?179?2229个．6

解法3：千位数上从1、3、5、7、9中任选一个，个位数上从0、2、4、6、8中任选一个，百位，十位上从余下的八个数字中任选两个作排列有

11 A5?A5?A82个

干位上从2、4、6、8中任选一个，个位数上从余下的四个偶数中任意选一个（包括0在内），百位，十位从余下的八个数字中任意选两个作排列，有

11A4?A4?A82个

∴ 没有重复数字的四位偶数有 A5?A5?A8?A4?A4?A8?229个．6

解法4：将没有重复数字的四位数字划分为两类：四位奇数和四位偶数． 没有重复数字的四位数有A10?A9个．

其中四位奇数有A5(A9?A8)个

1 / 13

13243112112∴ 没有重复数字的四位偶数有

4313333A10?A9?A5(A9?A82)?10?A9?A9?5A9?5A82

3?4A9?5A82

?36A82?5A82 ?41A82

?2296个

说明：这是典型的简单具有限制条件的排列问题，上述四种解法是基本、常见的解法、

要认真体会每种解法的实质，掌握其解答方法，以期灵活运用．

典型例题二

例2 三个女生和五个男生排成一排

（1）如果女生必须全排在一起，可有多少种不同的排法？ （2）如果女生必须全分开，可有多少种不同的排法？ （3）如果两端都不能排女生，可有多少种不同的排法？ （4）如果两端不能都排女生，可有多少种不同的排法？

解：（1）（捆绑法）因为三个女生必须排在一起，所以可以先把她们看成一个整体，这

6样同五个男生合一起共有六个元素，然成一排有A6种不同排法．对于其中的每一种排法，363三个女生之间又都有A3对种不同的排法，因此共有A6?A3?4320种不同的排法．

（2）（插空法）要保证女生全分开，可先把五个男生排好，每两个相邻的男生之间留出一个空档．这样共有4个空档，加上两边两个男生外侧的两个位置，共有六个位置，再把三个女生插入这六个位置中，只要保证每个位置至多插入一个女生，就能保证任意两个女生都

5不相邻．由于五个男生排成一排有A5种不同排法，对于其中任意一种排法，从上述六个位353置中选出三个来让三个女生插入都有A6种方法，因此共有A5 ?A6?14400种不同的排法．

（3）解法1：（位置分析法）因为两端不能排女生，所以两端只能挑选5个男生中的2

26个，有A5种不同的排法，对于其中的任意一种排法，其余六位都有A6种排法，所以共有26A5?A6?14400种不同的排法．

解法2：（间接法）3个女生和5个男生排成一排共有A8种不同的排法，从中扣除女生排在首位的A3?A7种排法和女生排在末位的A3?A7种排法，但这样两端都是女生的排法在扣除女生排在首位的情况时被扣去一次，在扣除女生排在未位的情况时又被扣去一次，所以还需加一次回来，由于两端都是女生有A3?A6种不同的排法，所以共有

2617178 2 / 13

81726A8?2A3A7?A3A6?14400种不同的排法．

3解法3：（元素分析法）从中间6个位置中挑选出3个来让3个女生排入，有A6种不同5的排法，对于其中的任意一种排活，其余5个位置又都有A5种不同的排法，所以共有35A6?A5?14400种不同的排法，

（4）解法1：因为只要求两端不都排女生，所以如果首位排了男生，则未位就不再受

171条件限制了，这样可有A5种不同的排法；如果首位排女生，有A3种排法，这时末位就?A716只能排男生，有A5种排法，首末两端任意排定一种情况后，其余6位都有A6种不同的排法，11617116这样可有A3种不同排法．因此共有A5 ?A5?A6?A7?A3?A5?A6?36000种不同的排法．

826解法2：3个女生和5个男生排成一排有A8种排法，从中扣去两端都是女生排法A3?A6种，就能得到两端不都是女生的排法种数．

826因此共有A8?A3?A6?36000种不同的排法．

说明：解决排列、组合（下面将学到，由于规律相同，顺便提及，以下遇到也同样处理）应用问题最常用也是最基本的方法是位置分析法和元素分析法．

若以位置为主，需先满足特殊位置的要求，再处理其它位置，有两个以上约束条件，往往是考虑一个约束条件的同时要兼顾其它条件．

若以元素为主，需先满足特殊元素要求再处理其它的元素．

间接法有的也称做排除法或排异法，有时用这种方法解决问题来得简单、明快． 捆绑法、插入法对于有的问题确是适用的好方法，要认真搞清在什么条件下使用．

典型例题三

例3 排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。 （1）任何两个舞蹈节目不相邻的排法有多少种？ （2）歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的方法有多少种？

5 解：（1）先排歌唱节目有A5种，歌唱节目之间以及两端共有6个位子，从中选4个放

入舞蹈节目，共有A6中方法，所以任两个舞蹈节目不相邻排法有：A5A6＝43200. （2）先排舞蹈节目有A4中方法，在舞蹈节目之间以及两端共有5个空位，恰好供5个歌唱节目放入。所以歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的排法有：A4A5＝2880种方法。 说明：对于“间隔”排列问题，我们往往先排个数较少的元素，再让其余元素插空排列。否则，若先排个数较多的元素，再让其余元素插空排时，往往个数较多的元素有相邻情况。

444545 3 / 13

54如本题（2）中，若先排歌唱节目有A5，再排舞蹈节目有A6，这样排完之后，其中含有歌

唱节目相邻的情况，不符合间隔排列的要求。

典型例题四

例4 某一天的课程表要排入政治、语文、数学、物理、体育、美术共六节课，如果第一节不排体育，最后一节不排数学，那么共有多少种不同的排课程表的方法．

6分析与解法1：6六门课总的排法是A6，其中不符合要求的可分55为：体育排在第一书有A5种排法，如图中Ⅰ；数学排在最后一节有A5种排法，如图中Ⅱ；但这两种排法，都包括体育排在第一书数学排在最后一节，如图中Ⅲ，

4这种情况有A4种排法，因此符合条件的排法应是：

654 A6． ?2A5?A4?504（种）

分析与解法2：根据要求，课程表安排可分为4种情况：

24 （1）体育、数学既不排在第一节也不排在最后一节，这种排法有A4种； ?A414 （2）数学排在第一节但体育不排在最后一节，有排法A4种； ?A4 （3）体育排在最后一节但数学不排在第一节，有排法A4?A4种； （4）数学排在第一节，体育排在最后一节，有排法A4 这四类排法并列，不重复也不遗漏，故总的排法有： A4?A4?A4?A4?A4?A4?504（种）．

分析与解法3：根据要求，课表安排还可分下述4种情况： （1）体育，数学既不在最后也不在开头一节，有A4?12种排法； （2）数学排在第一节，体育不排在最后一节，有4种排法； （3）体育在最后一书，数学木在第一节有4种排法； （4）数学在第一节，体育在最后一节有1种排法．

上述 21种排法确定以后，仅剩余下四门课程排法是种A4，故总排法数为21A4?504（种）．

下面再提出一个问题，请予解答．

问题：有6个人排队，甲不在排头，乙不在排尾，问并肩多少种不同的排法． 请读者完成此题．

说明：解答排列、组合问题要注意一题多解的练习，不仅能提高解题能力，而且是检验所解答问题正确与否的行之有效的方法．

442241414414 4 / 13

典型例题五

3位司机和3位售票员，例5 现有3辆公交车、每辆车上需配1位司机和1位售票员．问

车辆、司机、售票员搭配方案一共有多少种？

分析：可以把3辆车看成排了顺序的三个空：，然后把3名司机和3名售票员分别填入．因此可认为事件分两步完成，每一步都是一个排列问题．

3解：分两步完成．第一步，把3名司机安排到3辆车中，有A3?6种安排方法；第二步3把3名售票员安排到3辆车中，有A3?6种安排方法．故搭配方案共有

33A3?A3?36种．

说明：许多复杂的排列问题，不可能一步就能完成．而应分解开来考虑：即经适当地分类成分或分步之后，应用分类计数原理、分步计数原理原理去解决．在分类或分步时，要尽量把整个事件的安排过程考虑清楚，防止分类或分步的混乱．

典型例题六

例6 下是表是高考第一批录取的一份志愿表．如果有4所重点院校，每所院校有3个专业是你较为满意的选择．若表格填满且规定学校没有重复，同一学校的专业也没有重复的话，你将有多少种不同的填表方法？

学 校 1 2 3 1 1 1 专 业 2 2 2

分析：填写学校时是有顺序的，因为这涉及到第一志愿、第二志愿、第三志愿的问题；同一学校的两个专业也有顺序，要区分出第一专业和第二专业．因此这是一个排列问题．

解：填表过程可分两步．第一步，确定填报学校及其顺序，则在4所学校中选出3所并加排列，共有A4种不同的排法；第二步，从每所院校的3个专业中选出2个专业并确定其

222顺序，其中又包含三小步，因此总的排列数有A3种．综合以上两步，由分步计数?A3?A33原理得不同的填表方法有：A4?A3?A3?A3?5184种．

说明：要完成的事件与元素的排列顺序是否有关，有时题中并未直接点明，需要根据实际情景自己判断，特别是学习了后面的“组合”之后这一点尤其重要．“选而且排”（元素之间有顺序要求）的是排列，“选而不排”（元素之间无顺序要求）的是组合．另外，较复杂的事件应分解开考虑．

3222典型例题七

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例5 7名同学排队照相．

(1)若分成两排照，前排3人，后排4人，有多少种不同的排法？

(2)若排成两排照，前排3人，后排4人，但其中甲必须在前排，乙必须在后排，有多少种不同的排法？

(3)若排成一排照，甲、乙、丙三人必须相邻，有多少种不同的排法？

3名女生，(4)若排成一排照，7人中有4名男生，女生不能相邻，有多少种不面的排法？

3分析：(1)可分两步完成：第一步，从7人中选出3人排在前排，有A7种排法；第二步，4347剩下的4人排在后排，有A4种排法，故一共有A7种排法．事实上排两排与排成?A4?A77一排一样，只不过把第4~7个位子看成第二排而已，排法总数都是A7，相当于7个人的

全排列．(2)优先安排甲、乙．(3)用“捆绑法”．(4)用“插空法”．

347解：(1) A7?A4?A7?5040种．

1(2)第一步安排甲，有A3种排法；第二步安排乙，有A4种排法；第三步余下的5人排在5剩下的5个位置上，有A5种排法，由分步计数原理得，符合要求的排法共有115A3?A4?A5?1440种．

1(3)第一步，将甲、乙、丙视为一个元素，有其余4个元素排成一排，即看成5个元素的

53全排列问题，有A5种排法；第二步，甲、乙、丙三人内部全排列，有A3种排法．由分步计53数原理得，共有A5?A3?720种排法．

(4)第一步，4名男生全排列，有A4种排法；第二步，女生插空，即将3名女生插入4名

3男生之间的5个空位，这样可保证女生不相邻，易知有A5种插入方法．由分步计数原理得，43符合条件的排法共有：A4?A5?1440种．

4说明：(1)相邻问题用“捆绑法”，即把若干个相邻的特殊元素“捆绑”为一个“大元素”，与其他普通元素全排列；最后再“松绑”，将这些特殊元素进行全排列．(2)不相邻问题用“插空法”，即先安排好没有限制条件的元素，然后再将有限制条件的元素按要求插入排好的元素之间．

典型例题八

3、4、5、6五个数字中每次取出三个不同的数字组成三位数，求所有三位数例8 从2、的和．

分析：可以从每个数字出现的次数来分析，例如“2”，当它位于个位时，即形如

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2的数共有A4个（从3、，当这些数相加时，由“2”4、5、6四个数中选两个填入前面的两个空）2所产生的和是A4?2．当2位于十位时，即形如

2的数也有A4，那么当这些数相加时，

2由“2”产生的和应是A44、5、6?2?10．当2位于面位时，可同理分析．然后再依次分析3、的情况．

解：形如

22的数共有A4个，当这些数相加时，由“2”产生的和是A4形如?2；

2的数也有A422的数也有A4个，当这些数相加时，由“2”产生的和是A4?2?10；形如

2个，当这些数相加时，由“2”产生的和应是A4这样在所有三位数的和中，由“2”?2?100．2224、5、6产生的和分别是A4产生的和是A4?2?111．同理由3、?3?111，A4?4?111，222A4?5?111，A4?6?111，因此所有三位数的和是A4?111?(2?3?4?5?6)?26640．

说明：类似于这种求“数字之和”的问题都可以用分析数字出现次数的办法来解决．如“由1,4,5,x四个数字组成没有重复数字的四位数，若所有这些四位数的各数位上的数字之和为288，求数x”．本题的特殊性在于，由于是全排列，每个数字都要选用，故每个数字

4均出现了A4?24次，故有24?(1?4?5?x)?288，得x?2．

典型例题九

例9 计算下列各题：

m?1n?mAn?1?An?m(1) A； (2) A； (3) ； n?1An?121566(4) 1!?2?2!?3?3!???n?n! (5)

123n?1 ?????2!3!4!n!2解：(1) A15?15?14?210；

(2) A6?6!?6?5?4?3?2?1?720; (3)原式?6(n?1)!1?(n?m)!?

[n?1?(m?1)!](n?1)!(n?1)!1?(n?m)!??1；

(n?m)!(n?1)!?(4)原式?(2!?1)?(3!?2!)?(4!?3!)???[(n?1)!?n!]

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?(n?1)!?1；

(5)∵

n?111， ??n!(n?1)!n!123n?1 ?????2!3!4!n!?111111111??????????1?． 1!2!2!3!3!4!(n?1)!n!n!∴

说明：准确掌握好排列公式是顺利进行计算的关键．

本题计算中灵活地用到下列各式：

n!?n(n?1)!；nn!?(n?1)!?n!；

n?111；使问题解得简单、快捷． ??n!(n?1)!n!典型例题十

例10 a,b,c,d,e,f六人排一列纵队，限定a要排在b的前面（a与b可以相邻，也可以不相邻），求共有几种排法．对这个题目，A、B、C、D四位同学各自给出了一种算式：A的算式是

161111144A6；B的算式是(A1；C的算式是A6； ?A2?A3?A4?A5)?A4224D的算式是C6．上面四个算式是否正确，正确的加以解释，不正确的说明理由． ?A4解：A中很显然，“a在b前的六人纵队”的排队数目与“b在a前的六人纵队”排队数目相等，而“六人纵队”的排法数目应是这二者数目之和．这表明：A的算式正确．

B中把六人排队这件事划分为a占位，b占位，其他四人占位这样三个阶段，然后用乘法求出总数，注意到a占位的状况决定了b占位的方法数，第一阶段，当a占据第一个位置

1时，b占位方法数是A5；当a占据第2个位置时，b占位的方法数是A4；??；当a占据

1第5个位置时，b占位的方法数是A1，当a，b占位后，再排其他四人，他们有A4种排法，可见B的算式是正确的．

4C中A6可理解为从6个位置中选4个位置让c,d,e,f占据，这时，剩下的两个位置

14依前后顺序应是a,b的．因此C的算式也正确．

2D中把6个位置先圈定两个位置的方法数C6，这两个位置让a,b占据，显然，a,b占

据这两个圈定的位置的方法只有一种（a要在b的前面），这时，再排其余四人，又有A4种排法，可见D的算式是对的．

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说明：下一节组合学完后，可回过头来学习D的解法．

典型例题十一

例11 八个人分两排坐，每排四人，限定甲必须坐在前排，乙、丙必须坐在同一排，共有多少种安排办法？

解法1：可分为“乙、丙坐在前排，甲坐在前排的八人坐法”和“乙、丙在后排，甲坐在前排的八人坐法”两类情况．应当使用加法原理，在每类情况下，划分“乙丙坐下”、“甲坐下”；“其他五人坐下”三个步骤，又要用到分步计数原理，这样可有如下算法：

215215A4?A2?A5?A4?A4?A5?8640(种)．

解法2：采取“总方法数减去不命题意的所有方法数”的算法．把“甲坐在第一排的八

17人坐法数”看成“总方法数”，这个数目是A4．在这种前提下，不合题意的方法是“甲?A711115坐第一排，且乙、丙坐两排的八人坐法．”这个数目是A4．其中第一个因数?C2?A3?A4?A5111表示甲坐在第一排的方法数，C2表示从乙、丙中任选出一人的办法数，A3表示把选出A41的这个人安排在第一排的方法数，下一个A4则表示乙、丙中沿未安排的那个人坐在第二排

5的方法数，A5就是其他五人的坐法数，于是总的方法数为

1711115A4?A7?A4?C2?A3?A4?A5?8640(种)．

说明：解法2可在学完组合后回过头来学习．

典型例题十二

例12 计划在某画廊展出10幅不同的画，其中1幅水彩画、4幅油画、5幅国画，排成一行陈列，要求同一品种的画必须连在一起，并且不彩画不放在两端，那么不同陈列方式有（ ）．

45345145245A．A4 B．A3 C．C3 D．A2 ?A5?A4?A5?A4?A5?A4?A5解：将同一品种的画“捆”在一起，注意到水彩画不放在两端，共有A2种排列．但4幅油画、5幅国画本身还有排列顺序要求．所以共有A2?A4?A5种陈列方式．

∴应选D．

说明：关于“若干个元素相邻”的排列问题，一般使用“捆绑”法，也就是将相邻的若干个元素“捆绑”在一起，看作一个大元素，与其他的元素进行全排列；然后，再“松绑”，将被“捆绑”的若干元素，内部进行全排列．本例题就是一个典型的用“捆绑”法来解答的问题．

2452典型例题十三

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例13 由数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的六位数，其中个位数字小于十位数的个数共有（ ）．

A．210 B．300 C．464 D．600

5解法1：（直接法）：分别用1,2,3,4,5作十万位的排列数，共有5?A5种，所以其中

个位数字小于十位数字的这样的六位数有

15?5?A5?300个． 265解法2：（间接法）：取0,1,?,5个数字排列有A6，而0作为十万位的排列有A5，所

以其中个位数字小于十位数字的这样的六位数有

165(A6?A5)?300(个)． 2∴应选B．

说明：(1)直接法、间接法是解决有关排列应用题的两种基本方法，何时使用直接法或间接法要视问题而定，有的问题如果使用直接法解决比较困难或者比较麻烦，这时应考虑能否用间接法来解．

(2)“个位数字小于十位数字”与“个位数字大于十位数字”具有对称性，这两类的六位数个数一样多，即各占全部六位数的一半，同类问题还有6个人排队照像时，甲必须站在乙的左侧，共有多少种排法．

典型例题十四

例14 用1,2,3,4,5，这五个数字，组成没有重复数字的三位数，其中偶数共有（ ）． A．24个 B．30个 C．40个 D．60个

分析：本题是带有附加条件的排列问题，可以有多种思考方法，可分类，可分步，可利用概率，也可利用本题所提供的选择项分析判断．

解法1：分类计算．

将符合条件的偶数分为两类．一类是2作个位数，共有A4个，另一类是4作个位数，也有A4个．因此符合条件的偶数共有A4?A4?24个．

解法2：分步计算．

先排个位数字，有A2种排法，再排十位和百位数字，有A4种排法，根据分步计数原理，三位偶数应有A2?A4?24个．

解法3：按概率算．

用1?5这5个数字可以组成没有重复数字的三位数共有A5?60个，其中偶点其中的

31212222222．因此三位偶数共有60??24个． 55解法4：利用选择项判断．

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