什么是排列(nPr)?
排列指的是从 n 个互不相同的元素中选出 r 个,并把它们按一定顺序排列的方法数——这里的关键是顺序很重要。举个例子,从一群赛跑选手中评出第 1 名、第 2 名和第 3 名,就是一个典型的排列问题:把两位选手的名次互换,结果就完全不同了。本计算器可以对任意合法的 n 和 r 即时算出 nPr(也写作 P(n, r))。
如何使用本计算器
输入可供选择的元素总数 n,以及你要排列的个数 r,点击「计算」即可得到不同有序排列的总数。注意 r 必须小于或等于 n;如果 r 大于 n,结果为 0——因为你无法排列出比现有元素更多的项目。
公式解析
排列数的公式为:
$$P(n, r) = \frac{n!}{(n - r)!}$$
其中 n!(n 的阶乘)表示从 1 一直乘到 n 的所有正整数之积。用 n! 除以 (n − r)!,正好约去了那些没有被选中的元素的排列方式,只留下对 r 个元素的有序选取。在实际计算中,它可以简化为 r 个递减因子的连乘:\(n \times (n-1) \times \ldots \times (n-r+1)\)。
实例演示
假设你有 10 本书,想知道把其中 3 本按顺序摆上书架共有多少种方法。那么:
$$P(10, 3) = \frac{10!}{7!} = 10 \times 9 \times 8 = 720$$
也就是说,共有 720 种不同的有序排列方式。
常见问题
排列和组合有什么区别?排列要考虑顺序,组合则不考虑顺序。组合数 \(C(n, r)\) 等于排列数 \(P(n, r)\) 除以 \(r!\)。
P(n, 0) 等于多少?等于 1——什么都不选、什么都不排,恰好只有一种方式(即空排列)。
r 可以大于 n 吗?不可以。如果 r 大于 n,结果为 0,因为你无法排列出比现有元素更多的项目。