一道 / edao.plus
#10067

装信错排·欧拉问题

六年级杂题
#递推法#容斥原理#枚举法
题目

有 4 封信分别写给 4 位不同的收信人,对应有 4 个编号的信封(第 i 封信的“正确信封”就是编号为 i 的那个)。现在把这 4 封信装进 4 个信封里,每个信封恰好装 1 封。要求每封信都装错——即 4 封信全部都没有装进自己的正确信封。一共有多少种装法?

每个信封里装的信,编号都要与信封编号不同

解法

  1. 1.把“第 i 个信封里装的是哪封信”记为一行:信封 1/2/3/4 对应的信编号。
    信封 1 装信 2=3 种
    信封 1 装信 3=3 种
    信封 1 装信 4=3 种
    合计=3 + 3 + 3 = 9结论

    按信封 1 装的信号分类

  2. 2.要求每个位置上的编号都与信封编号不同。
    × 9种全错装法

    4 封信全部装错:9 种

  3. 3.按信封 1 装的是哪封信分类:可以是信 2、信 3 或信 4。
  4. 4.若信封 1 装信 2:信封 2 不能装信 2,剩下信 1、3、4 中任选给信封 2,再看后两个信封——枚举可得 3 种:(2,1,4,3)、(2,3,4,1)、(2,4,1,3)。
  5. 5.若信封 1 装信 3:同样枚举得 3 种:(3,1,4,2)、(3,4,1,2)、(3,4,2,1)。
  6. 6.若信封 1 装信 4:枚举得 3 种:(4,1,2,3)、(4,3,1,2)、(4,3,2,1)。
  7. 7.合计 3 + 3 + 3 = 9 种装法。

练一练

5 封信分别对应 5 个信封,要求每封信都装错(没有任何一封放入自己的信封),共有多少种装法?