一、基础理论:
捆绑法:遇到有“相邻元素”的问题,先把规定的相邻元素捆绑在一起参与排列,当需要考虑元素的相对顺序时,再进行松绑。
题干中常见的词语如: 相邻站位、相连、连续等。
插空法:遇到有“不相邻元素”的问题,先把无要求的元素进行排序,然后行程中间的空位或两端的空位,然后进行插空。
运用插空法解决排列组合问题时,一定要注意插空位置包括先排好元素“中间空位”和“两端空位”。解题过程是“先排列,再插空”。
可见:捆绑法主要解决相邻问题,而插空法主要解决的是不相邻的问题。
二、真题精析
例1、5名学生和2名老师站成一排照相,要求2名老师相邻但不站在两端,则不同
的排法共有:
A.1440种 B.960种 C.720种 D.480种
【分析】题干当中有“相邻”,所以选择的做题方法一定是捆绑法,要想把这件事解决清楚,要分如下几步:第一步,首让没有要求的元素进行排序,即先排5名学生,有A(5,5)种方法;第二步,将2名老师“捆绑”在一起,看成一个人,插空到5名学生中间的4个空中,即C(4,1)种方法;第三步,这2名老师不同,要进行排列,即A(2,2)种方法,此件事情完成。分步做的事情,根据乘法原理可知,共有A(5,5)×C(4,1)×A(2,2)=960种不同的排法。所以答案为B.
小结:捆绑法和插空法虽然是两种不同的方法,但是却经常一起结合起来使用。
例2、一张节目表上原有3个节目,如果保持这3个节目的相对顺序不变,再添进去2个新节目,有多少种安排方法?
A.20 B.12 C.6 D.4
【分析】此题是插板法的典型例题,因为相当于把2个新节目插到原来3个节目中,所以要搞清楚具体有几个空位。
【解析】原来的3个节目已经固定下来了,所以在排原来的3个节目的时候,不用再混排了。
所以这件事可以分步完成,需要把放进去的2个新节目分第一步放进去和第二步放进去。
第一步,排其中一个节目,在原来的3个节目中有4个空位可以选择,即C(4,1)中方法;第二步,排第二个节目,那么此时第一个节目放进去之后,就有4个节目了,也就是有5个空位可以选择,所以排法是C(5,1)中方法,此时这件事情完成。分步完成所以选择乘法原理解题,即C(4,1)×C(5,1)=20种排法,所以答案为A。
例3、某道路旁有10盏路灯,为节约用电,准备关掉其中3盏。已知两端的路灯不能关,并且关掉的灯不能相邻,则有( )种不同的关灯方法。
A.20 B.28 C.48 D.96
【分析】读清楚题干中的逻辑关系,做题之前把等量关系适当的转化。题干的意思也就是说把3盏关掉的等,插空插到7盏亮的灯中间,又可以保证关掉的灯不相邻,所以此题应该属于插空法。
【解析】7盏亮着的灯,首尾两端是不能放关掉的灯的,所以7盏灯只有中间6个空可以放关掉的灯,即C(6,3)=20种。所以答案为A。
小结:捆绑法和插空法是解题的小技巧,应用灵活,它可以应用到所有类型的排列组合题目中,所以大家一定要分清什么时候使用该方法。