反序数

更新时间:2024-09-19 17:23

在n个数码1,2,…,n的全排列j1j2…jn中,若一个较大的数码排在一个较小的数码的前面,则称它们构成反序,亦称逆序,这个排列的所有反序的总和,称为这个排列的反序数,记为τ(j1 j2…jn)或π(j1j2…jn)。例如,在四个数码的排列3142中,3与1,3与2以及4与2都构成反序,因此τ(3142)=3。反序数为奇数的排列称为奇排列,反序数为偶数的排列称为偶排列。在n (n>1)个数码的全体n!个排列中,奇、偶排列的个数相等,即都为n!/2个,这决定了在n阶行列式的展开式的n!项中正负项各半。

基本介绍

排列 把n个不同的元素按一定的顺序排成一行( ),称为这n个元素的一个排列,为了方便起见,这里只用到前n个自然数 的排列。

n阶排列由 组成的有序数组称为一个n阶排列,通常用 表示n阶排列。如2341是一个四阶排列,25134是一个五阶排列。

自然排列 n个不同元素的所有排列的种数,通常用 表示,从n 个元素中任取一个放在第一个位置上,有n种取法;又从剩下的 个元素中任取一个放在第二个位置上,有 种取法;这样继续下去,直到最后只剩下一个元素放在第n个位置上,只有一种取法,于是 。如1,2,3这三个自然数组成的所有三阶排列:123,132,213,231,312,321,其种数 。 是一个n阶排列,它具有自然顺序,称为自然排列(或标准排列),在这个排列中的任何两个数,小的数总排在大的数前面。

反序、反序数一个排列中,如果一个大的数排在小的数之前,就称这两个数构成个反序、一个排列的反序总数称为这个排列的反序数。用 表示排列 的反序数。

奇排列、偶排列 反序数为奇数的排列叫做奇排列,反序数为偶数的排列叫做偶排列。

例1 在四阶排列2341中,共有反序21,31,41,即 ,所以2341是奇排列。

在五阶排列25134中,共有反序21,51,53,54,即 ,所以25134是偶排列。

例2 自然排列的反序数,所以是偶排列;而n阶排列的反序数,所以,当n=4k或4k+1时,是偶排列,而当n=4k+2或4k+3时,是奇排列。

求反序时,可以从前到后将相邻的两个数进行比较,求出反序及反序数,也可从首位数开始找出每个数与其前面数的反序,(此时首位数的反序为0),这些反序相加即为反序数。

相关概念与性质

在一个排列中,交换其中某两个数的位置,而其余各数的位置不动,就得到另一个同阶的新排列。对排列施行的这样一个交换称为一个对换,将相邻两个数对换,叫做相邻对换。

定理1对换改变排列的奇偶性。即经过一次对换,奇排列变成偶排列,偶排列变成奇排列。

推论在全部 阶排列中,奇、偶排列各占一半,即各有 个。

定理2任意一个n阶排列可经过一系列对换变成标准排列,并且所作对换次数的奇偶性与这个排列的奇偶性相同。

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