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组合数计算器 - C(n,r)在线求组合数

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组合数计算器

在线计算 C(n,r) — 从 n 个元素中选取 r 个的组合数

精确计算 支持大数 详细步骤

n
取值范围:0 ~ 10000
r
取值范围:0 ~ n
C(n, r) = n! / (r! × (n−r)!)
— 请输入 n 和 r —
快捷示例
C(10,3)=120 C(52,5)=2,598,960 C(49,6)=13,983,816 C(20,10)=184,756 C(100,2)=4,950 C(6,3)=20 C(5,0)=1 C(30,15)
常见问题与知识点

组合数 C(n,r)(也记作 nCr 或 \(\binom{n}{r}\))表示从 n 个不同元素中不计顺序地选取 r 个元素的方法数。它是组合数学中最基本的概念之一。

计算公式:C(n,r) = n! / (r! × (n−r)!),其中 n! 表示 n 的阶乘。

  • 扑克牌概率:从52张牌中选5张,共有 C(52,5)=2,598,960 种组合
  • 彩票中奖概率:双色球从49个号码中选6个,共有 C(49,6)=13,983,816 种可能
  • 二项式定理:(a+b)n 展开式中各项系数即为 C(n,k)
  • 组合优化:在算法设计中评估搜索空间大小
  • 统计学:抽样调查、假设检验中的样本空间计算

组合(Combination):不计顺序,只关心选了哪些元素。公式:C(n,r) = n!/(r!(n−r)!)

排列(Permutation):考虑顺序,关心元素的选择顺序。公式:P(n,r) = n!/(n−r)!

例如从{A,B,C}中选2个:组合有3种(AB, AC, BC),排列有6种(AB, BA, AC, CA, BC, CB)。排列数 = 组合数 × r!。

  • 对称性:C(n,r) = C(n, n−r),选取r个等同于留下n−r个
  • 边界值:C(n,0) = C(n,n) = 1,C(n,1) = n
  • 递推关系:C(n,r) = C(n−1,r−1) + C(n−1,r)(杨辉三角)
  • 求和恒等式:k=0n C(n,k) = 2n
  • 当 r > n 时:C(n,r) = 0(无法从少于r个元素中选取r个)

本工具使用乘法递推法,利用对称性取 r 和 n−r 中较小者进行迭代计算:

C(n,r) = ∏i=0r−1 (n−i) / (i+1),每次乘除配对进行,中间结果保持整数,有效避免溢出。对于 n≤10000 的情况可精确计算。结果使用 JavaScript BigInt 类型,确保任意大整数的精确性。当结果位数超过200位时,同时提供科学记数法近似值。

二项式系数即组合数 C(n,k),因出现在二项式展开式中而得名:(a+b)n = ∑k=0n C(n,k)·an−k·bk

杨辉三角(帕斯卡三角)是组合数的几何排列,每个数等于其上方两数之和,对应递推公式 C(n,r)=C(n−1,r−1)+C(n−1,r)。第n行第r个数即为C(n,r)。