同じものを含む順列$\text{C}(n_1,n_2,\cdots,n_m)$の定義

(注)

同じものを含む順列の定義

同じものを含む順列の定義

例えば,6枚のカード $\fbox{A},\fbox{A},\fbox{A},\fbox{B},\fbox{B},\fbox{C}$ を1列に 並べる順列の総数は次のように求めることができる.ただし,ここでは $\fbox{A}$ の3枚や, $\fbox{B}$ の2枚の並べ方の違いは区別しないものとする.

まず,カードを並べるための“部屋”を先に6つ用意しておく.

3枚の $\fbox{A}$ の入れる部屋の選び方は $_{6}\mathrm{C}_{3}$ 通りあり, その選んだ部屋に $\fbox{A}$ を入れる.

そのそれぞれに対し,残りの部屋は3部屋であるから,2枚の $\fbox{B}$ の入れる部屋の選び方は $_{3}\mathrm{C}_{2}$ 通りあり,その選んだ部屋に $\fbox{B}$ を入れる.

そのそれぞれに対し,残りの部屋は1つであるから,最後に $\fbox{C}$ を入れる.

以上から,6枚のカード $\fbox{A},\fbox{A},\fbox{A},\fbox{B},\fbox{B},\fbox{C}$ を1列に 並べる順列の総数は積の法則より

\begin{align} &_{6}\mathrm{C}_{3}\times\ _{3}\mathrm{C}_{2}\times\ _{1}\mathrm{C}_{1}\\ =&\frac{6\cdot5\cdot4}{3\cdot2\cdot1}\times\frac{3\cdot2}{2\cdot1}\times\frac{1}{1}=60 \end{align}

∴60通り

となる.

ここで,数個の区別しないものを含む $n$ 個の順列を定義しておこう.

同じものを含む順列 $\text{C}(n_1,n_2,\cdots,n_m)$ の定義

第 $i$ 種 $(1\leqq{i}\leqq{m})$ のものが $n_i$ 個ずつ全部で $n_1+n_2+\cdots+n_m=n$ 個あり,同種のものは区別しないものとするとき, これら $n$ 個を1列に並べた順列のことを,

同じものを含む順列

または,

一般順列(generalized permutation)

といい,その総数を $FTEXT$ では $\text{C}(n_1,~n_2,~\cdots,~n_m)$ と表す.

例えば, $a$ が3個, $b$ が2個, $c$ が1個の計6個の同じものを含む順列の総数は, $\text{C}(3,~2,~1)$ である.

この例より, $\text{C}(3,~2,~1)=60$ である.