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输入计算

数学公式

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结果

全部 n 个物品的排列总数(nPn = n!)
265252859812191058636308480000000
for n = 30
r nPr(排列数)
0 1
1 30
2 870
3 24360
4 657720
5 17100720
6 427518000
7 10260432000
8 235989936000
9 5191778592000
10 109027350432000
11 2180547008640000
12 41430393164160000
13 745747076954880000
14 12677700308232960000
15 202843204931727360000
16 3042648073975910400000
17 42597073035662745600000
18 553761949463615692800000
19 6645143393563388313600000
20 73096577329197271449600000
21 730965773291972714496000000
22 6578691959627754430464000000
23 52629535677022035443712000000
24 368406749739154248105984000000
25 2210440498434925488635904000000
26 11052202492174627443179520000000
27 44208809968698509772718080000000
28 132626429906095529318154240000000
29 265252859812191058636308480000000
30 265252859812191058636308480000000

排列数 nPr 表格计算器是什么?

这个工具只需输入一个数值——不同物品的个数 \(n\),就能生成 \(r\) 从 0 到 \(n\) 每一个取值所对应的完整排列数 nPr 表格。所谓「排列」,指的是从 \(n\) 个物品中取出 \(r\) 个并考虑顺序时,一共有多少种排列方式。由于结果会随阶乘急剧增长,计算器采用精确的大整数运算,因此即使是 \(30!\) 这样的庞大数值也能精准显示,不会出现误差。这属于纯粹的组合数学,在任何国家和地区都通用,不存在区域差异。

如何使用

输入物品个数 \(n\)(非负整数,默认值为 30)后提交即可。计算器会把所有物品的全排列总数(\({}_{n}P_{n} = n!\))作为重点结果突出显示,同时附上一张逐行列出的表格,依次给出 \(r = 0\)、1、2、……、\(n\) 时的 nPr 数值。每一行可理解为:「从 \(n\) 个物品中取出 \(r\) 个并排序时的有序排列方式数」。

公式详解

核心公式为 $$ {}_{n}P_{r} = \frac{n!}{(n - r)!} $$ 换一种写法,\({}_{n}P_{r}\) 就是下降阶乘 \(n \times (n-1) \times \dots \times (n - r + 1)\),即恰好由 \(r\) 个递减因子相乘得到。几种特殊情形:\({}_{n}P_{0} = 1\)(空排列),\({}_{n}P_{1} = n\),\({}_{n}P_{n} = n!\)。计算器在构建表格时采用高效算法:从 \(P = 1\) 出发,每一步乘以 \((n - r + 1)\),无需单独计算庞大的阶乘。

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从 n 个中选取并排列 r 个不同元素的示意图,显示 n! 除以 (n-r)!
nPr 表示从 \(n\) 个不同对象中选取 \(r\) 个进行有序排列的方式数。

实例演示(n = 5)

从 1 开始逐项相乘:\({}_{5}P_{0} = 1\),\({}_{5}P_{1} = 5\),$$ {}_{5}P_{2} = 5 \times 4 = 20 $$ $$ {}_{5}P_{3} = 5 \times 4 \times 3 = 60 $$ \({}_{5}P_{4} = 120\),\({}_{5}P_{5} = 120\)。注意 \({}_{5}P_{4}\) 与 \({}_{5}P_{5}\) 相等,因为最后一个相乘的因子是 1。

分支树显示 n=5 排列中 5、4、3 递减的选择
当 \(n=5\) 时,有序选择依次为 5、4、3……递减,得出各个 nPr 值。

常见问题

为什么 nP0 等于 1?排列零个物品只有一种方式,那就是「空排列」。

如果 r 大于 n 会怎样?你无法取出比现有数量更多的物品,因此 \({}_{n}P_{r} = 0\);这也是表格在 \(r = n\) 处停止的原因。

排列数 nPr 和组合数 nCr 有什么区别?排列数计算的是「有顺序」的排列方式,组合数计算的是「不计顺序」的选取方式。两者的关系为 \({}_{n}P_{r} = {}_{n}C_{r} \times r!\)。

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