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“不鄰問題”插板法——先排列,再插空
“不鄰問題”插空法,即在解決對于某幾個元素要求不相鄰問題時,先將其它元素排好,再將指定的不相鄰的元素插入已排好元素的間隙或兩端位置,從而將問題解決的策略。
例:若有A、B、C、D、E五個人排隊,要求A和B兩個人必須不站在一起,則有多少排隊方法?
【解析】題目要求A和B兩個人必須隔開。首先將C、D、E三個人排列,有種排法;若排成DCE,則D、C、E“中間”和“兩端”共有四個空位置,也即是:︺D︺C︺E︺,此時可將A、B兩人插到四個空位置中的任意兩個位置,有種插法。由乘法原理,共有排隊方法:。
例。在一張節(jié)目單中原有6個節(jié)目,若保持這些節(jié)目相對順序不變,再添加進去3個節(jié)目,則所有不同的添加方法共有多少種?
【解析】直接解答較為麻煩,可利用插空法去解題,故可先用一個節(jié)目去插7個空位(原來的6個節(jié)目排好后,中間和兩端共有7個空位),有種方法;再用另 一個節(jié)目去插8個空位,有種方法;用較后一個節(jié)目去插9個空位,有種方法,由乘法原理得:所有不同的添加方法為=504種。
例。一條馬路上有編號為1、2、……、9的九盞路燈,為了節(jié)約用電,可以把其中的三盞關(guān)掉,但不能同時關(guān)掉相鄰的兩盞或三盞,則所有不同的關(guān)燈方法有多少種?
【解析】若直接解答須分類討論,情況較復(fù)雜。故可把六盞亮著的燈看作六個元素,然后用不亮的三盞燈去插7個空位,共有種方法(請您想想為什么不是),因此所有不同的關(guān)燈方法有種。
【提示】運用插空法解決排列組合問題時,一定要注意插空位置包括先排好元素“中間空位”和“兩端空位”。解題過程是“先排列,再插空”。