Wie viele nahezu perfekte Permutationen gibt es?

Eine Permutation ( A 1 , A 2 , A 3 , , A N ) der Zahlen ( 1 , 2 , 3 , , N ) heißt fast-perfekt, wenn es genau eine gibt ich { 1 , 2 , 3 , , N 1 } so dass A ich > A ich + 1 . Wie viele nahezu perfekte Permutationen der Zahlen gibt es? ( 1 , 2 , 3 , . . . , 11 ) ?

Das Problem ist von einem Scheinwettbewerb. Hier mein Versuch das Problem zu lösen:

Ich begann mit kleinen Werten von ich und nach einem Muster gesucht. Hier ich ist eine Zahl, für die A ich > A ich + 1 . Für ich = 1 , die ersten beiden Zahlen haben die Form ( k , 1 ) Wo k { 2 , 3 , , N } . Andernfalls gibt es mehr als ein Paar ( A ich , A ich + 1 ) wofür A ich > A ich + 1 . Also haben wir N 1 solche Permutationen in diesem Fall.
Für ich = 2 , haben die ersten drei Zahlen eine der beiden Formen ( 1 , k , 2 ) oder des Formulars ( 2 , k , 1 ) Wo k { 3 , 4 , , N } . Also haben wir 2 ( N 2 ) fast perfekte Permutationen in diesem Fall.
Für ich = 3 , die ersten vier Zahlen haben die Form ( 1 , 2 , k , 3 ) oder ( 1 , 3 , k , 2 ) oder ( 2 , 3 , k , 1 ) Wo k { 4 , 5 , , N } . Also haben wir 3 ( N 3 ) fast perfekte Permutationen in diesem Fall.
Also behaupte ich, dass es sie gibt ich ( N ich ) nahezu perfekte Permutationen für jeden ich . So ist z N = 11 wir haben insgesamt 1 ( 11 1 ) + 2 ( 11 2 ) + + 10 ( 11 10 ) = 220 nahezu perfekte Permutationen.

Ich bin mir nicht sicher, ob die obige Lösung richtig ist oder nicht. Aber ich denke, das ist nicht der beste Weg, um das Problem zu lösen. Also suche ich nach einer besseren Lösung.

Wozu ich = 3 ) können sie nicht im Formular sein ( 1 , 4 , k , 2 ) ?
Wäre die Reihe von Zahlen nicht ( 1 , 2 , 3 , , N ) fast perfekt sein, wenn wir nur eine davon auswählen N Zahlen ( N Wege) und aus seiner Ausgangsposition verlegen ( N 1 ) Möglichkeiten, die insgesamt durchgeführt werden können N ( N 1 ) Wege. Als solche wird es sie geben 110 fast perfekte Permutationen für die Menge der ersten 11 natürliche Zahlen.

Antworten (1)

Wir nehmen an ich ist der Begriff so, dass A ich > A ich + 1 .

Lassen A sei die Zahlenmenge A 1 , , A ich . Beachten Sie, dass A bestimmt die Permutation vollständig, wie es sein muss A 1 < A 2 < < A ich und dann A ich + 1 , , A N müssen die Elemente nicht drin sein A in aufsteigender Reihenfolge.

Das einzige, das A befriedigen muss, ist, dass seine Größe im Bereich liegt [ 1 , N 1 ] und dass sein größtes Element größer ist als das kleinste Element, das nicht darin ist A , mit anderen Worten, wir verlangen das A gehört nicht zu den N 1 Intervalle der Form { 1 , , ich }

Daher gibt es 2 N 2 ( N 1 ) Optionen für A .