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七八仙过海(第5页)

5的阶乘=5!=5×4×3×2×1=120

4的阶乘=4!=4×3×2×1=24

3的阶乘=3!=3×2×1=6

2的阶乘=2!=2×1=2

1的阶乘=1!=1

有了这个新的名词和新的符号,我们说起来就便当了!

“n个东西全体不重复的排列就等于n的阶乘n!。”

但在平常我们将东西来排列的时候,往往遇着位置少东西多的情形。举个例子说,譬如你有一位朋友,他运道来了,居然奉国民政府的命令去当什么县的县长。这时你跑去向他贺喜,这自然是值得贺的,不是吗?已升官就可发财了!但是你见着他时,一眼就可以看出来,他的脸孔上直一条横一条的喜纹当中也就夹着正一条歪一条的愁纹。你若问他愁什么,他定会告诉你,一个衙门里不过三个科长,六个科员,两个书记,荐人来的条子倒有三四十张,这实在难于安排。

真的,朋友,莫怪你的朋友难安排,他想不得罪人简直不行!就算他只接到三十条荐人的条子,就算他的衙门里从科长数到洗马桶的一共要用三十个人,但是人全是两条眉毛横在两只眼睛上的,哪个会看得见自己的眉毛的粗细,哪个不想当第一科科长!倘使你的朋友请你替他安排,你左排也不是,右排也仍然不是,你也只得在脸上挂起愁纹来了。三十个人物排去排来有多少?我没有这样的工夫去算,你只要想,单是八的阶乘就已有40320了,那三十的阶乘将要是怎样大的一个数!

笔一滑,又说了一段空话,转到正文吧。

譬如你那朋友接的条子当中只有十条是要当科长的,他的科长的位置一共是三个,他有多少安排法呢?这就归到第二种的排列法。

第二我们来讲几个东西部分的不重复的排列法。因为粥少僧多,所以只有一部分人的条子有效。因为国民政府的命令兼差不兼薪,没有哪个人这般傻气,吃一个人的饭肯做两个人的事,所以排起来不重复。

从十个条子当中抽出三个来,分担第一、第二、第三科的科长,这有多少法子呢?

朋友,你对于第一个法子若真是明白了,这一个是很容易的。

第一科长没有定人时,十张条子都有同样的希望,所以这个位置的排法是10。

第一科长已被什么人得去了,只剩九个人来抢第二科的科长,所以第二个位置的排法是9;同一个道理第三个位置的排法是8,照第一种方法推来,这三个位置的排法一总应当是:

10×9×8=720

若是你的朋友接的条子中间,想当科长的是十一个或九个,那么其排法同样地就应当是:

11×10×9=990

或9×8×7=504

若是他的衙门里还有一个额外科长,一共算有四个位置,那么他的安排应当是:

10×9×8×7=5040

11×10×9×8=7920

或9×8×7×6=3024

我们仍然用n代表东西的数目(在数学上算数的时候,朋友,你不必生气,人也只是一种东西,倒无关于他有没有当科长的福分),不过位置的数目既和东西的不同,所以得另用一个字母来代表,譬如用m。这一来我们的题目变成:

“在n个东西里面取出m个来的排法。”

照前面的推论法,m个位置,n个东西,第一位的排法是n;第二个位置的排法,因为东西已少了一个,所以只有n-1;第三个位置,东西又少了一个,所以只有n-2个排法……照推下去,直到第m个位置,它的前面有m-1个位置,而每一个位置都拉了一个人去,所以被拉去的共有m-1个人,就总人数说,这时已少了m-1个,只剩n-(m-1)个了,所以这个位置的排法是n-(m-1)。

这样一来,一总的排法便是:

n×(n-1)×(n-2)×(n-3)×…×[n-(m-1)]

比如n是11,m是4,代进去就得:

11×(11-1)×(11-2)×(11-3)=11×10×9×8=7920

在实际上只要从n写起,往下一共连着写m个就行了。

这种排法也有一个符号,就是Amn。A右下方的n表示一总的个数,A右上方的m表示取出来排的个数,所以如在26个字母当中取出5个来排,它的方法一共就是A526。

将上面的计算用这符号连起来,就得出下面的关系:

Amn=n×(n-1)×(n-2)×…×[n-(m-1)] (1)

这里有一件很有趣味的事,譬如我们将前面说过的第一种排法也用这里的符号来表示,那就成为Ann,所以:

Ann=n! (2)

在n个东西当中去了m个,剩的还有n-m个,这n-m个若自己掉去掉来地排,它的数目就应当是:

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