Математика

Калькулятор перестановок и сочетаний

Выберите r элементов из n и узнайте, сколькими способами это можно сделать — упорядоченно (перестановки) или без учёта порядка (сочетания), с повторениями и без — плюс разложение факториалов и треугольник Паскаля.

Калькулятор

Сочетания nCr
10
Выборка 3 из 5.
Перестановки nPr (с учётом порядка)
60
Перестановки с повторениями (nʳ)
125
Сочетания с повторениями
35

Решение

nPr = n! / (n − r)! = 5! / 2! = 60

nCr = n! / (r!·(n − r)!) = 10

Треугольник Паскаля (строка n = 5)

Перестановки и сочетания

Перестановка считает варианты, в которых порядок важен: nPr = n!/(n − r)!. Сочетание считает варианты, в которых порядок не важен: делится на r! перестановок каждой группы: nCr = n!/(r!·(n − r)!). Таким образом, nCr — это всегда nPr, делённое на r!.

Когда элементы можно выбирать повторно, перестановки с повторениями равны просто nʳ, а сочетания с повторениями — C(n + r − 1, r). Значения nCr — это в точности числа треугольника Паскаля: строка n, позиция r.

Когда использовать перестановку, а когда — сочетание?

Используйте перестановку, когда порядок выбранных элементов важен — пьедестал гонки, PIN-код, ранжированный список. Используйте сочетание, когда важна лишь группа, а не её порядок — лотерейный тираж, комитет, карточная рука.

Что означает «с повторениями»?

С повторениями один и тот же элемент можно выбирать несколько раз — например, 4-значный код, где цифры могут повторяться. Без повторений каждый элемент используется не более одного раза, как при раздаче различных карт.

Как это связано с треугольником Паскаля?

Каждый элемент треугольника Паскаля является сочетанием: значение в строке n, позиции r — это в точности nCr. Каждое число равно сумме двух стоящих над ним, что отражает тождество nCr = (n−1)C(r−1) + (n−1)Cr.

Результаты являются оценочными. Для важных решений проконсультируйтесь со специалистом.

Об этом калькуляторе

Этот калькулятор вычисляет все четыре классических значения комбинаторики сразу: упорядоченные выборки без повторений (nPr), неупорядоченные выборки без повторений (nCr), упорядоченные выборки с повторениями (nʳ) и неупорядоченные выборки с повторениями. Введите размер множества n и объём выборки r — и получите все результаты мгновенно.

Как читать результаты

Главное число — nCr, то есть количество способов выбрать r элементов из n, когда порядок не важен. Ниже также отображаются nPr (порядок важен, без повторений), nʳ (порядок важен, повторения разрешены) и число сочетаний с повторениями. Пошаговое разложение показывает факториальное раскрытие для nPr и nCr, а панель с треугольником Паскаля отмечает именно ту ячейку, в которой находится ваше значение nCr.

Пример расчёта

Выберите 3 элемента из 5 (например, 3 топпинга из меню из 5 позиций).

nPr = 60 упорядоченных вариантов; nCr = 10 неупорядоченных выборок; с повторениями: 125 упорядоченных и 35 неупорядоченных.

Частые вопросы

В чём разница между перестановкой и сочетанием?

Перестановка считает варианты, в которых порядок важен — ABC и BAC это два разных результата. Сочетание считает варианты, в которых порядок не важен — ABC и BAC это один и тот же результат. На практике используйте перестановки для рейтингов и последовательностей, а сочетания — для комитетов, команд или подмножеств.

Когда нужно использовать варианты с повторениями?

Используйте подсчёт с повторениями, когда один и тот же элемент можно выбрать несколько раз — например, при составлении PIN-кода или выборе вкусов, если допускаются повторы. Формула nʳ охватывает упорядоченные выборки с повторениями; C(n+r−1, r) охватывает неупорядоченные выборки с повторениями.

Почему калькулятор ограничен n = 170?

170 — наибольшее целое число, факториал которого умещается в 64-битном числе с плавающей точкой (170! ≈ 7,3 × 10³⁰⁶). При больших значениях тип Number в JavaScript переполняется до Infinity. Калькулятор использует мультипликативную формулу вместо вычисления полных факториалов, что обеспечивает точные результаты вплоть до предела безопасных целых чисел JavaScript.

Как выполняется расчёт

Перестановки без повторений используют nPr = n! / (n − r)!, вычисляемые мультипликативно как произведение n × (n−1) × … × (n−r+1), чтобы избежать переполнения. Сочетания без повторений используют nCr = n! / (r!(n−r)!), вычисляемые по симметричной мультипликативной формуле ∏(n−k+i)/i при i = 1..k, где k = min(r, n−r). Упорядоченные выборки с повторениями — просто nʳ. Неупорядоченные выборки с повторениями применяют формулу мультимножества C(n+r−1, r), также вычисляемую мультипликативно.

Заметили неточность в переводе или расчёте, или есть предложение? Напишите нам.

Ещё 200 похожих. Выберите следующий.