Znanje v prahu

Nekaj malega teorije


Na tej strani je nekaj malega snovi, ki je potrebna za uspešno prebijanje skozi uganke kralja Verjetnika..
Upam, da se vsi skupaj zavedamo, da ta stran ne more nadomestiti kakšnega poštenega učbenika (npr. J. A. Čibej: Matematika. Kombinatorika. Verjetnostni račun. Statistika.).
 
 

Avtor ne prevzema odgovornosti za ocene, ki bi izhajale iz neupoštevanja ali napačne interpretacije te izjave.










Pravilo produkta (osnovni izrek kombinatorike): Kadar lahko izbiranje opravimo v dveh fazah (izberemo to in ono) in je število izbir v eni fazi neodvisno od izbora v drugi fazi, dobimo število vseh izborov tako, da pomnožimo število izborov v eni fazi s številom v drugi fazi. Pravilo lahko posplošimo na poljubno končno število neodvisnih faz.

Pravilo vsote: Kadar  lahko izbiramo iz ene množice z n elementi ali  iz druge množice z m elementi in sta množici tuji (nimata skupnih elementov), dobimo število vseh izborov tako, da seštejemo izbore v eni in tiste v drugi množici. Tudi to pravilo lahko posplošimo na poljubno število množic.

Načelo vključitev in izključitev: Pri izbiranju iz več množic moramo paziti, da je vsak element upoštevan natanko enkrat.
Kadar torej izbiramo med elementi ene ali druge množice, pa se nekateri elementi lahko pojavijo v obeh množicah (presek množic ni prazen), dobimo število vseh elementov tako, da seštejemo št. elementov v prvi množici s številom tistih v drugi in odštejemo število elementov v preseku (te smo te upoštevali dvakrat).

Če izbiramo med elementi treh množic, moramo najprej sešteti števila elementov vseh posameznih množic, odšteti število elementov v presekih po dveh množic in prišteti število elementov, ki nastopajo v preseku vseh treh množic (te smo najprej trikrat prišteli, nato trikrat odšteli in jih moramo torej še enkrat vključiti).

Analogno ravnamo, če se število množic še povečuje.
 

Permutacije: s to čudno tujo besedo označujemo razporeditve vseh elementov neke množice v vrsto.Drug "tip nalog", pri katerih uporabljamo permutacije, je tisti, ko oblikujemo urejene pare; prvi element v paru iz prve množice in drugi iz druge množice. Množici morata seveda imeti isto število elementov.
Permutacije brez ponavljanja - vsi elementi v množici so med seboj različni . Naj jih bo n. Število takih razporeditev izračunamo tako, da pomnožimo med seboj vsa naravna števila od n pa do 1. Ponavadi uporabimo za to oznako !

Permutacije s ponavljanjem - nekaterih elementov v množici med seboj ne ločimo. Število teh razporeditev dobimo tako, da število vseh permutacij delimo s permutacijami tistih, ki jih med seboj ne razlikujemo.
(če imamo dve skupini enakih elementov)

Variacije: v vrsto postavimo le nekaj elementov iz množice, ki nam je na voljo.Recimo, da imamo n elementov, izberemo in postavimo v vrsto pa jih le r (red variacije).  Ponavadi lahko probleme rešimo kar z uporabo pravila produkta. Če pa to ne gre, upoštevamo
Variacije brez ponavljanja - vsak element sme biti izbran samo enkrat.  Zapomnimo si raje, da je vseh faktorjev natanko r.
Variacije s ponavljanjem - vsak element lahko izberemo poljubno mnogokrat. 
 

Kombinacije: elementov ne postavljamo v vrsto, ampak samo delamo (oz. preštevamo podmnožice z zahtevanim številom elementov - r red kombinacije)
Kombinacije brez ponavljanja - "prave" podmnožice, ker lahko vsak element nastopa le enkrat v vsaki podmnožici. 
Kombinacije s ponavljanjem - niso podmnožice v pravem pomenu te besede, ker lahko vsak element v njih nastopa tudi večkrat. Izračunamo jih tako, da jih spremenimo v kombinacije brez ponavljanja po pravilu 
 

Število vseh podmnožic dane končne množice z n elementi je . Seveda je ena med njimi prazna in ena celotna množica.