v1 · padrão canônico
Lección 37 — Permutaciones y arreglos
Permutación total Pn = n!. Arreglo A(n,p). Cuándo importa el orden.
Used in: 1.º ano EM (15 anos) · Equiv. Math A japonês · Equiv. Klasse 10 alemã
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definiciones
Factorial
. Convención: .
Crecimiento:
| 5 | 120 |
| 10 | 3 628 800 |
| 20 | |
| 70 | |
| 170 | overflow en float64 |
Aproximación de Stirling: .
Permutación simple
: formas de ordenar objetos distintos en fila.
Permutación con repetición
Para objetos con del tipo 1, del tipo 2, ..., del tipo :
Anagramas de "ARARA" (3 A, 2 R): .
Arreglo simple
Formas de ordenar objetos seleccionados de disponibles.
Permutación circular
objetos en círculo: . Razón: la "primera posición" es arbitraria.
Diferencia entre permutación y arreglo
- Permutación: usa todos los objetos.
- Arreglo: selecciona y los ordena.
Cuando : el arreglo coincide con la permutación.
Exercise list
46 exercises · 11 with worked solution (25%)
Application 34Understanding 2Modeling 8Challenge 1Proof 1
- Ex. 37.1Application. (Resp.: .)
- Ex. 37.2Application. (Resp.: .)
- Ex. 37.3ApplicationAnswer key¿Cuántos anagramas de "MAR"? (Resp.: .)
- Ex. 37.4Application¿Cuántos anagramas de "CASA"? (Resp.: .)
- Ex. 37.5ApplicationAnswer key¿Cuántos anagramas de "MISSISSIPPI"? (Resp.: .)
- Ex. 37.6Application. (Resp.: .)
- Ex. 37.7ApplicationAnswer key. (Resp.: .)
- Ex. 37.8Application¿Cuántas filas de 4 personas pueden formarse con 7 candidatos? (Resp.: .)
- Ex. 37.9ApplicationPremiación 1.º, 2.º, 3.º entre 12 atletas. ¿Total? (Resp.: .)
- Ex. 37.10Application¿Cuántos números de 3 cifras distintas pueden formarse con ? (Resp.: .)
- Ex. 37.11ApplicationVerifica .
- Ex. 37.12ApplicationResuelve . (Resp.: .)
- Ex. 37.13ApplicationResuelve . (Resp.: .)
- Ex. 37.14Application¿Cuántos anagramas de "CIDADE"? (Resp.: .)
- Ex. 37.15ApplicationAnagramas de "BANANA" (3 A, 2 N, 1 B). (Resp.: .)
- Ex. 37.16Application¿Cuántas contraseñas de 5 dígitos diferentes con cifras ? (Resp.: .)
- Ex. 37.17Application¿Cuántas formas de colocar 6 libros distintos en 3 estanterías (2 en cada una)?
- Ex. 37.18Application8 personas en mesa redonda. ¿Cuántas configuraciones distintas? (Resp.: .)
- Ex. 37.19ApplicationAnswer keyPermutación circular de personas: justifica .
- Ex. 37.20Application¿Cuántos anagramas de "AMOR" empiezan por la letra A? (Resp.: .)
- Ex. 37.21ApplicationAnagramas de "MATEMATICA" (10 letras: 3 A, 2 M, 2 T, 1 E, 1 I, 1 C). (Resp.: .)
- Ex. 37.22ApplicationAnswer key¿Cuántos anagramas de "PROVA" empiezan por consonante?
- Ex. 37.23ApplicationAnagramas de "AMOR" con A y O juntos (en este orden). (Trata AO como un bloque.)
- Ex. 37.24Application10 alumnos van a sentarse en 10 sillas. 2 amigos quieren estar juntos. ¿Cuántas configuraciones?
- Ex. 37.25ApplicationAnswer key8 personas en mesa redonda. 2 quieren estar juntas. ¿Cuántas? ((Resp.: , tratar el par como un bloque.))
- Ex. 37.26ApplicationAnagramas de "LIVRO" que empiezan por vocal. (Resp.: .)
- Ex. 37.27Application¿Cuántos números de 4 cifras distintas con cifras ? (Resp.: .)
- Ex. 37.28Application¿Cuántos números pares de 4 cifras distintas con cifras ?
- Ex. 37.29ApplicationResuelve . (Resp.: .)
- Ex. 37.30ApplicationAnswer keyResuelve . (Resp.: .)
- Ex. 37.31ApplicationEn una carrera con 10 atletas, ¿cuántos podios distintos pueden ocurrir?
- Ex. 37.32ApplicationAnagramas de "FATORIAL": ¿todas las letras distintas? (Resp.: .)
- Ex. 37.33Application5 cartas elegidas y ordenadas en fila de 7 cartas distintas: .
- Ex. 37.34ApplicationVerifica para .
- Ex. 37.35ModelingEquipo de fútbol: 11 jugadores en el campo. ¿Cuántas alineaciones distintas con posicionamiento? (Permutación si el orden de los jugadores en cada posición importa.)
- Ex. 37.36ModelingAnswer keyContraseñas con 8 caracteres alfabéticos minúsculos sin repetición: .
- Ex. 37.37ModelingEn logística, orden de entrega de 10 paquetes: rutas posibles (TSP).
- Ex. 37.38ModelingEn juego de cartas, barajado de 52 cartas: : más que estrellas en el universo observable.
- Ex. 37.39ModelingAnswer keyEn CG, orden de renderización de 100 polígonos: : solo uno es el "correcto" para back-to-front.
- Ex. 37.40ModelingAnswer keyEn ADN, secuencia de 8 bases (A, T, C, G) donde cada base aparece exactamente 2 veces: .
- Ex. 37.41ModelingEn genética poblacional, órdenes posibles de 4 alelos = .
- Ex. 37.42ModelingEn ML, permutation feature importance: shuffle de una feature, mide caída en la predicción. ¿Cuántas permutaciones por feature?
- Ex. 37.43UnderstandingDemuestra que .
- Ex. 37.44UnderstandingAnswer keyDemuestra .
- Ex. 37.45Challenge¿Cuántos anagramas de "AMOR" empiezan por consonante y terminan en vocal?
- Ex. 37.46ProofDemuestra que usando PFC.
Fuentes de esta lección
- Algebra and Trigonometry — Jay Abramson et al. (OpenStax) · 2022, 2.ª ed. · EN · CC-BY · §11.5: conteo. Fuente primaria.
- Introduction to Probability — Joseph Blitzstein, Jessica Hwang · 2019, 2.ª ed. · EN · gratuito · cap. 1: principios de conteo.
- Book of Proof — Richard Hammack · 2018, 3.ª ed. · EN · libre · cap. 3.