排列組合一直是各類公考中的熱門考點,這部分內容與我們的現實生活聯系緊密,出題非常的靈活,如果不能掌握對應的技巧,很容易出錯。在這里,廣東公務員考試網(www.cmhab.com)給大家介紹排列組合中一類特殊題型的解題技巧——插空法,以供廣大考生參考。
首先介紹一下插空法的應用環境:存在元素要求不相鄰時,考慮用插空法。
例1. 甲乙丙丁戊五個人排成一排,甲乙不相鄰,有多少種排法?
A.24件 B.48件 C.72件 D.96件
答案:C。
【解析】首先對題意進行分析,題中要求甲乙不相鄰,即是指元素不相鄰,符合插空法的應用環境,接下來考慮如何插孔即可。共5個元素,要求甲乙不相鄰,另外3個元素沒有任何要求,我們可以先將這3個元素進行全排列得到6種排法,當丙丁戊排列完畢之后,再考慮排甲和乙。因為甲和乙不相鄰,也就是甲和乙之間至少間隔1個元素,已經排列的3個元素將對應產生4個空位,這4個空位彼此是間隔的,那么我們只要把甲乙放入4個空位中的任意2個即可,有12種排法,這兩種操作是分步驟進行,按照乘法原理,總的排列方法有:6×12=72種。
總結該類題型的一般性解法:存在元素不相鄰的要求時,考慮插空法,操作規則是先排列別的元素,再把要求不相鄰的元素插入已排元素的空隙中。
例2. 一條馬路上有編號為1、2、……、9的九盞路燈,為了節約用電,可以把其中的三盞燈關掉,但不能同時關掉相鄰的兩盞或三盞,則所有不同的關燈方法有多少種?
A.10 B.14 C.21 D.35
答案:D。
【解析】我們先理解“不能同時關掉相鄰的兩盞或三盞燈”這句話,它反過來說的意思就是指關掉的兩盞或三盞燈要求不相鄰,實際上就是元素要求不相鄰,因此我們可以使用插空法。先排列亮著的6盞燈,共有1種方法,注意到所有的路燈是相同型號且位置固定,因此用的是組合,接下來再把不相鄰的三盞燈排到7個空隙之中,有35種排法,分步驟進行,兩者相乘,總的排列方法有:1×35=35種排法??紤]一下,如果開頭和末尾的燈不能熄滅,那么這道題又該如何做?
例3. 把12棵同樣的松樹和6棵同樣的柏樹種植在道路的兩側,每側種植9棵,要求每側的柏樹數量相等且不相鄰,且道路起點和終點處兩側種植的都必須是松樹。問有多少種不同的種植方法?
A.30 B.50 C.100 D.400
【解析】首先對題意進行分析,題中要求兩側的柏樹數量相等就各為3棵,此外要不相鄰,符合元素要求不相鄰的特征,因此考慮插空法,每側9棵樹,柏樹為3棵,余下6棵為松樹。先考慮一側的情況:先排松樹,6棵相同的松樹只有1種排法,然后按照插空法要求,將柏樹插入空隙中,因為起點終點都是松樹,所以還有5個空隙可以放,得到 =10種排法,另一側情況相同也為10種排法,先排一側再排另一側是分步驟進行,按照乘法原理,總的排列方法有:10×10=100種。
