Тема 8. Комбинаторика

8.02 Подсчет количества слов/чисел

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела комбинаторика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#25579

Тимофей составляет 5-буквенные коды из букв Т, И, М, О, Ф, Е, Й. Буква Т должна входить в код не менее одного раза, а буква Й – не более одного раза. Сколько различных кодов может составить Тимофей?

Показать ответ и решение

Решение аналитически:

Рассмотрим каждую из ситуаций, в которых Т будет встречаться от 1 до 5 раз, а Й будет встречаться от 0 до 1 раза.

1 случай: Т - 1 раз

Если Й - 0 раз, то букву Т можно разместить на одно из 5 мест, для оставшихся 4 мест будет доступно 5 букв (все, кроме Т и Й), итого 55 = 3125  вариантов.

Если Й - 1 раз, то букву Т можно разместить на одно из 5 мест, Й - на одно из 4 мест, для оставшихся 3 мест будет доступно 5 букв, итого 54 ∗4 = 2500  вариантов.

2 случай: Т - 2 раз

Если Й - 0 раз, то первую букву Т можно поставить на одно из 5 мест, вторую букву Т на одно из 4 мест, для оставшихся 3 мест будет доступно 5 букв. Итого, с учетом исключения вариантов, получившихся перестановкой букв Т между собой, получаем 5∗24!-∗53 = 1250  вариантов.

Если Й - 1 раз, то первую букву Т можно поставить на одно из 5 мест, вторую букву Т на одно из 4 мест, Й на одно из 3 мест, для оставшихся 2 мест будет доступно 5 букв. Итого, с учетом исключения вариантов, получившихся перестановкой букв Т между собой, получаем 5∗24! ∗ 3∗52 = 750  вариантов.

3 случай: Т - 3 раз

Если Й - 0 раз, то первую букву Т можно поставить на одно из 5 мест, вторую букву Т на одно из 4 мест, третью букву Т на одно из 3 мест, для оставшихся 2 мест будет доступно 5 букв. Итого, с учетом исключения вариантов, получившихся перестановкой букв Т между собой, получаем 5∗4∗3∗52 = 250
  3!  вариантов.

Если Й - 1 раз, то первую букву Т можно поставить на одно из 5 мест, вторую букву Т на одно из 4 мест, третью букву Т на одно из 3 мест, Й на одно из 2 мест, для оставшегося места будет доступно 5 букв. Итого, с учетом исключения вариантов, получившихся перестановкой букв Т между собой, получаем 5∗43!∗3 ∗2 ∗5 = 100  вариантов.

4 случай: Т - 4 раз

Если Й - 0 раз, то первую букву Т можно поставить на одно из 5 мест, вторую букву Т на одно из 4 мест, третью букву Т на одно из 3 мест, четвертую букву Т на одно из 2 мест, для оставшегося места будет доступно 5 букв. Итого, с учетом исключения вариантов, получившихся перестановкой букв Т между собой, получаем 5∗4∗3∗2
  4!  ∗5 = 25  вариантов.

Если Й - 1 раз, то первую букву Т можно поставить на одно из 5 мест, вторую букву Т на одно из 4 мест, третью букву Т на одно из 3 мест, четвертую букву Т на одно из 2 мест, Й на одно оставшееся место. Итого, с учетом исключения вариантов, получившихся перестановкой букв Т между собой, получаем 5∗4∗43!∗2∗1 = 5  вариантов.

5 случай: Т - 5 раз - 1 возможный вариант

Суммируем все варианты: 3125+ 2500+ 1250+ 750+ 250 +100 + 25+ 5+ 1 = 8006  .

Решение программой с помощью циклов:

Напишем программу для перебора всевозможных 5-буквенных слов из заданных букв. Для этого организуем 5  вложенных циклов (по одному на каждую позицию в слове). Каждый цикл перебирает буквы заданной строки, формируя все возможные комбинации. Запишем количество подходящих слов.

ans = 0 # Счётчик подходящих слов
for a1 in ("ТИМОФЕЙ"):
    for a2 in ("ТИМОФЕЙ"):
        for a3 in ("ТИМОФЕЙ"):
            for a4 in ("ТИМОФЕЙ"):
                for a5 in ("ТИМОФЕЙ"):
                    s = a1 + a2 + a3 + a4 + a5 # Формируем слово
                    if s.count("Т") >= 1 and s.count("Й") <= 1: # Проверка по условию
                        ans += 1 # Увеличим счётчик
print(ans)

Решение программой с помощью модуля itertools:

Для решения задачи с помощью модуля itertools воспользуемся функцией product. Она генерирует все возможные слова из заданного алфавита. Запишем количество подходящих слов.

from itertools import product
count = 0 # Счётчик подходящих слов
# Получим все 5-буквенные слова
for x in product("ТИМОФЕЙ", repeat = 5):
    s = "".join(x) # join объединит буквы
    if s.count("Т") >= 1 and s.count("Й") <= 1: # Проверка по условию
     count += 1 # Увеличим счётчик
print(count)

Ответ: 8006

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!