全错位排列有什么特点?

全错位排列公式推导如下:

当k排在第n位时,除了n和k以外还有n-2个数,其错排数为Dn-2。

当k不排在第n位时,那么将第n位重新考虑成一个新的“第k位”,这时的包括k在内的剩下n-1个数的每一种错排,都等价于只有n-1个数时的错排(只是其中的第k位会换成第n位)。其错排数为Dn-1。

对于情况较少的排列,可以使用枚举法。

当n=1时,全排列只有一种,不是错排,D1= 0。当n=2时,全排列有两种,即1、2和2、1,后者是错排,D2= 1。

当n=3时,全排列有六种,即1、2、3;1、3、2;2、1、3;2、3、1;3、1、2;3、2、1,其中只有有3、1、2和2、3、1是错排,D3=2。用同样的方法可以知道D4=9。

全错位排列被著名数学家欧拉(Leonhard Euler,1707-1783)称为“组合数论的一个妙题”的“装错信封问题”的两个特例。大意如下:一个人写了n封不同的信及相应的n个不同的信封,他把这n封信都装错了信封,问都装错信封的装法有多少种?



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