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第三讲:线性代数有关《全排列》的知识点讲解。

知识的活水源头 107

前言:

现时看官们对“排序的奇偶性”大致比较关注,朋友们都想要了解一些“排序的奇偶性”的相关资讯。那么小编同时在网摘上网罗了一些对于“排序的奇偶性””的相关内容,希望大家能喜欢,大家一起来了解一下吧!

线性代数的第一讲和第二讲,我们分别学习了二阶行列式和三阶行列式的定义及解法,今天我们继续来学一学第三讲,有关全排列的知识点。

我们在高中接触过全排列的概念,想你大家应该还知道吧?

我们先来看一个例子:

例如1:用1、2、3三个数字,可以组成多少个没有重复数字的三位数?

解:我们用列举法将所有情况都列举出来,如下所示:123、132、213、231、312、321,通过排列,发现有3×2×1=3!=6(种)放法。

例如2:用1、2、3、4四个数字,可以组成多少个没有重复数字的四位数?

解:用列举法将所有情况都列举出来,如下所示:1234、1243、1324、1342、1423、1432、2134、2143、2314、2341、2413、2431、3124、3142、3214、3241、3412、3421、4123、4132、4213、4231、4312、4321,通过排列,发现有4×3×2×1=4!=24(种)放法。

如果我们一直按照上面的方法进行列举排列,就会得到5个数字有5×4×3×2×1=5!=120(种)放法,6个数字有6×5×4×3×2×1=6!=720(种)放法……一直到n个数字有n×(n-1)×(n-2)×……×3×2×1=n!(种)放法。

根据上述的例子,即可得到全排列定义:

定义:把n个不同的元素排成一列,叫做这n个元素的全排列,n个不同元素的所有排列的总数,通常用Pn表示。

显然:Pn=n×(n-1)×(n-2)×……×3×2×1=n!

既n个不同元素一共有n!种不同的排法。

我们以3个不同的元素进行排列,然后再根据所有的排列进行探究,3个不同的元素一共有3!=6种不同的排法。

一共6种不同的排法中,只有(123)一种排法的数字是按从小到大的自然顺序进行排列的,然而其他排列中都有大的数字在小的数字前面。因此大部分的排列都不是顺序排列,称不是顺序排列的排列为逆序排列。

注意:所以说数字不按从小到大排列,就称为逆序排列。并且我们也可以称n个不同的自然数按从小到大排列,该排列就为标准次序。

此时可以得到逆序定义:一个排列中某两个元素的先后次序与标准次序不同时,此时称这两个元素组成一个逆序。

例如:在排列32514中的逆序为多少?

解:根据定义,逆序为32、31、21、、51、54

注意:我们在确定逆序时,不管数字是否相邻,只要满足大数字在小数字前面即可。

所以说,我们在查询逆序时,可以按照从左到右的顺序依次查找,以防漏掉。

通过逆序的查找,将逆序总和加起来,此时称总和为逆序数,定义如下:

定义:排列中所有逆序的总数称为此排列的逆序数。

注意:t为逆序数,t1,t2……tn为逆序,那么tt1t2t3

得到的逆序数中,有奇数和偶数,此时可以得到以下两个概念:

一、奇排列:逆序数为奇数的排列。

二、偶排列:逆序数为偶数的排列。

注意:我们的标准次序(123),因为逆序数为零,所以是偶排列。

根据上述讲解,我们来看一看例题,以便大家更好理解定义。

例一、求排列32514的逆序数。

解:根据定义,逆序为32、31、21、51、54 。

所以逆序数t(32514)=5 。

例二、求下列排列的逆序数,并说明奇偶性。

(1)、453162 。 (2)、543162 。

解:(1)根据定义可知,逆序为43、41、42、53、51、52、31、32、62 。

所以逆序数t(453162)=9,逆序数是一个奇数,所以该排列是一个奇排列。

(2)根据定义可知,逆序为54、53、51、52、43、41、42、31、32、62 。

所以逆序数t(543162)=10,逆序数是一个偶数,所以该排列是一个偶排列。

根据上述学习,大家下去过后,做一做上面的练习题,做出来的朋友,评论区留下答案,以便大家借鉴。

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