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Variation (Combinatorics) | ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜

Chan Lee 2024. 5. 19. 10:46

Combinatorics์—์„œ variation์€ ๋ถ„์‚ฐ์„ ๋œปํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค.

 

Variation์ด๋ž€, ์ฃผ์–ด์ง„ ์ง‘ํ•ฉ์—์„œ ํŠน์ • ๊ฐœ์ˆ˜์˜ ์š”์†Œ๋“ค์„ ๊ณ ๋ฅด๊ณ  ๋‚˜์—ดํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ด ๊ฒฝ์šฐ์˜ ์ˆ˜๋ฅผ ๋œปํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ •ํ™•ํ•œ ๋ฒˆ์—ญ์„ ์ฐพ๊ธฐ๊ฐ€ ์–ด๋ ค์›Œ์„œ ๊ทธ๋ƒฅ ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์ด๋ผ๊ณ  ๋ถ€๋ฅด๊ฒ ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

 

๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜ v์˜ ๊ณต์‹์€ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

v = n^p 

where n = total number of elements, and p = the number of positions.

 

์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด ๋‘๊ฐœ์˜ 0~9๊นŒ์ง€ ์ž…๋ ฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ˆซ์ž ์•”ํ˜ธ๋ฅผ ์ถ”์ธกํ•ด์„œ ๋งž์ถฐ์•ผ ํ•œ๋‹ค๊ณ  ํ•  ๋•Œ,

n์€ 0~9๊นŒ์ง€ ์ด 10๊ฐœ๊ฐ€ ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ˆ n = 10, p๋Š” ๋‘๊ฐœ์˜ ๊ฐ’์„ ๋งž์ถฐ์•ผํ•˜๋‹ˆ 2์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ฆ‰ v = 10^2 = 100์ด๋ฏ€๋กœ, ํ•ด๋‹น ์ด๋ฒคํŠธ์— ๋Œ€ํ•ด์„œ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์€ ์ด 100๊ฐœ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

 

 

์ด ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์€ ์šฐ๋ฆฌ๊ฐ€ ์ง‘ํ•ฉ์—์„œ ํŠน์ • ์š”์†Œ๋“ค๋งŒ ๊ณจ๋ผ์„œ ์‚ฌ์šฉํ•ด์•ผ ํ•  ๋•Œ, ์ฆ‰ ์ง‘ํ•ฉ ์† ์ผ๋ถ€ ์š”์†Œ๋งŒ ๋ฐฐ์—ดํ•  ๋•Œ, ์‚ฌ์šฉํ•˜๋ฉด ๋˜๊ฒ ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

 

 

์œ„์—์„œ ๋‹ค๋ฃฌ ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์€ '๋ฐ˜๋ณต์ด ํ—ˆ์šฉ๋œ' ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์˜ˆ์‹œ์—์„œ 0~9๊นŒ์ง€์˜ ์ˆซ์ž๋ฅผ ์„ ํƒํ•  ๋•Œ, ์ค‘๋ณต๋œ ์ˆซ์ž๊ฐ€ ์•ˆ๋œ๋‹ค๋Š” ๊ทœ์น™์ด ์—†์—ˆ์ฃ ?

 

'๋ฐ˜๋ณต์ด ํ—ˆ์šฉ๋˜์ง€ ์•Š๋Š”' ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์„ ์•Œ์•„๋ณผ๊นŒ์š”?

์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด 5๋ช… ์ค‘ 4๋ช…์„ ๊ณจ๋ผ์„œ ์ด์–ด๋‹ฌ๋ฆฌ๊ธฐ ์ˆœ์„œ๋ฅผ ์ •ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค๊ณ  ํ•  ๋•Œ, ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์€ ๋ช‡์ผ๊นŒ์š”?

์ด ๋•Œ v = n! / (n-p)! ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. 

 

์˜ˆ์‹œ์—์„œ n = 5, p = 4์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— 

v = 5! / 1! = 5! = 120์ด๋ผ๋Š” ๊ฒƒ์„ ํ†ตํ•ด, ์ด 120๊ฐœ์˜ ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ์•Œ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

 

ํ˜น์‹œ ์ด ๊ณต์‹์ด ์ต์ˆ™ํ•˜์ง€ ์•Š์œผ์‹ ๊ฐ€์š”?

๋ฐ˜๋ณต์ด ํ—ˆ์šฉ๋˜์ง€ ์•Š๋Š” ๊ฒฝ์šฐ์˜ ๋ฐ”๋ฆฌ์—์ด์…˜ v๋Š” ์ˆœ์—ด ๊ณต์‹ nPr๊ณผ ๋™์ผํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.