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八棕榄谜(第2页)

10P2÷2=90÷2=45

同样地,假如你要在A、B、C、D……二十六个字母中,取出两个来做什么符号,若所取的次序也有关系,AB和BA以及BC和CB……两两不相同,则你的取法共是:

26P2=26×25=650

若所取的次序没有关系,AB和BA以及BC和CB……就两两相同,只能算成一种,则取法共是:

26P2÷2=650÷2=325

由此可以推到一般的情形去,从n件东西里取出两个来的方法,不管它们的顺序,则总共的取法是:

到了这一步,我们的讨论还没完,因为所取的东西都只有两件,若是三件怎样呢?在你组织的数学研究会中,若是举的干事是三人,总共有多少选举法呢?

假定这三个干事的职务不同,比如说一个是记录,一个是会计,一个是庶务,那么推选的方法便是从十个当中取出三个的排列,而总数是:

10P3=10×9×8=720

但若不管职务的差别,则张、王、李三个人被选出来后,无论他们对于三种职务怎样分担都是一样的,只好算是一种选举法。因此我们应当用三个人三种职务分担法的数目去除前面所得的720,而三个人三种职务的分担法总共是:

3P3=3×2×1=6

所以从十个人中选出三个干事的方法共是:

同样地,若从A、B、C、D……二十六个字母中取出三个,不管它们的顺序,则总数是:

因为在26P3的各种排列中,每三个字母相同只有顺序不同的(如ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA)只能算成一种,就是3P3当中的各种只算成一种。

从这里我们可以看出来,前面计算取两个的例子,我们用2作除数,在算理上应当是:

于是我们可以得出一般的公式来,从n件东西中,取出m件的方法应当是:

若用n件东西中取m件”的总数,则

这个公式便是一般的计算组合的式子,为了便当一些,还可以将它的形式变更一下;

举个例说,若在十八个球员中选十一个出来和别人比赛,推举的方法总共便是:

这是依照了公式(1)计算的,实际我们由公式(2)计算更简捷些,

n-m)这个性质,从实际推想出来的,非常有趣味。前面是说从n件里面取出m件,后面是说从n件里面取出(n-m)件,这两样的数目当然是一样的。你若要追问怎样说是“当然”,那么,你可以这样想:比如一只口袋里面装有n件小玩意儿,你从口袋里摸出m件,那里面所剩的便是(n-m)件。你的摸法不同,口袋里的剩法也不同。你有若干种摸法,口袋里便跟着有若干种剩法。摸法和剩法完全是就你自己的地位说的,就东西说,不过分成两组,一在口袋外,一在口袋里罢了。那么,取和舍的方法相同不是当然的吗?

组合的基本计算不过这么一回事,但这里有一点应当注意,上面所说的n件东西是完全不相同的,若其中有些相同,计算起来便有些不一样了。关于这一层疑惑,读者倘若还要知道得更详细些,最好自己去想一想,不然请看教科书去吧。归到棕榄谜上去,假如五十六张全不相同,那么捡出十四张的方法便是:

照理论说,既然已经知道从五十六张全不相同的牌中取出十四张的方法的数目,进一步将相同而重复的数目以及不成一副和牌的数目减去,便得所求的答案了。然而说起来容易,做起来却不简单。实际上要计算不成一副和牌的数目,比另起炉灶来计算能成一副和牌的数目更繁杂。我们另走一条路吧!

照雀牌的规则仔细想一想,每一张牌要在一副和牌中能占一个位置,都必得和别的牌联络,六亲无靠只有被淘汰。因此,我们研究和牌的形式不必从每一张上去着想,而可改换途径用每一组做单元。

那么,所绘的五十六张牌中,三张或两张一组,能够有多少组是有资格加入到和牌里去呢?

要回答这个问题,我们先将所有的材料来整理一下,五十六张中,就花色说,数目的分配是这样的:

(1)字:

棕3榄3香3皂3珂3路3搿4(2)花色:这些材料参照雀牌规则可以组成三张组和二张组的数目如下:(1)字:

(a)三同色组:棕、榄、香、皂、珂、路、搿各1组,共7组(b)三连续组:无

(c)对子组:棕、榄、香、皂、珂、路、搿各1组,共7组(2)花色:

各组数目的计算,三同色组和对子组是已有的材料一望就可知道的,只有三连续组,就是从1、2、3、4、5、6、7、8、9九个自然数中取三个连续的方法,关于这一种数目的计算和前面所说的一般的组合法显然不同。这有没有一定的公式呢?直截了当地回答“有”。

设若有n个连续的自然数,要取2个相连续的,那么取的方法总共就是:

n?2?1 =n ?2+1 =n?1

因为从第一个起,将第二个和它相连得一种,接着我们将第三个去换第一个又得一种,再将第四个去换第二个又得一种,依次下去,最后是将第n个去换第(n-2)个。所以n个中除去第一个外,共有(n-1)个都可和它们前面一个相连成一种,因而总共的方法便是(n-1)种。为什么上面的式子一开始我们要写成n?2?1呢?因为每组要两个,全数中就有一个是没有前面的数供它连上去的。

由此可以知道,在n个连续的自然数中,要取3个连续数的方法共是:

n?3?1 =n?3+1=n?2

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