Permutace, kombinace, variace
Pojmy
- Permutace je uspořádání prvků do fixního pořadí.
- Kombinace (k prvková) je výběr k prvků ze zadané množiny.
- Kombinace s opakováním (k prvková) je výběr k prvků ze zadané množiny, přičemž prvky se mohou opakovat.
- Variace (k prvková) je uspořádaný výběr k prvků ze zadané množiny.
- Variace s opakováním (k prvková) je uspořádaný výběr k prvků ze zadané množiny, přičemž prvky se mohou opakovat.
Příklady
permutace | \{A, B, C\} | ABC, ACB, BAC, BCA, CAB, CBA |
kombinace | \{A, B, C, D\}; k=2 | AB, AC, AD, BC, BD, CD |
kombinace s opakováním | \{A, B, C, D\}; k=2 | AA, AB, AC, AD, BB, BC, BD, CC, CD, DD |
variace | \{A, B, C, D\}; k=2 | AB, AC, AD, BA, BC, BD, CA, CB, CD, DA, DB, DC |
variace s opakováním | \{A, B, C\}; k=2 | AA, AB, AC, BA, BB, BC, CA, CB, CC |
Vzorce
Počty permutací, kombinací a variací udává následující tabulka:
počet všech permutací n prvků | n! |
počet všech k prvkových kombinací z n prvků | \binom{n}{k} = \frac{n!}{(n-k)!k!} |
počet všech k prvkových kombinací s opakováním z n prvků | \binom{n + k - 1}{k} |
počet všech k prvkových variací z n prvků | \frac{n!}{(n-k)!} |
počet všech k prvkových variací s opakováním z n prvků | n^k |
Komiks pro zpestření
Kombinační čísla
Kombinační číslo udává počet kombinací, tj. způsobů, jak vybrat k prvků z n prvkové množiny. Kombinační čísla se vyskytují velmi často v kombinatorických výpočtech, a proto mají speciální značení \binom{n}{k} (čteme „n nad k“).
Pro n \geq k \geq 0 platí: \binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}
Pro kombinační čísla platí řada dalších vztahů, například:
- \binom{n}{k} = \binom{n}{n-k}
- \binom{n+1}{k} = \binom{n}{k} + \binom{n}{k-1}
- \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} = 2^n
Příklady:
\binom{3}{1} | = 3 |
\binom{4}{2} | = 6 |
\binom{5}{3} | = 10 |
\binom{6}{2} | = 15 |
\binom{15}{15} | = 1 |