生活中常见容斥原理有以下几个例子:
1. 求两个数的最小公倍数:将两个数的所有因子分别列出来,再去掉重复的,剩下的就是两个数的最小公倍数。
2. 求两个事件同时发生的概率:将两个事件的概率相乘,再减去同时发生的概率。
3. 求两个集合的并集:将两个集合的元素个数相加,再减去交集的元素个数。
4. 求三个集合的交集:将三个集合的元素个数相加,再减去两两集合的交集的元素个数,最后再加上所有集合的交集的元素个数。
这些例子都是通过容斥原理来求解问题的。
容斥原理是在计数时,必须注意没有重复,没有遗漏。本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。
例如:一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人。
分析:依题意,被计数的事物有语、数得满分两类,“数学得满分”称为“A类元素”,“语文得满分”称为“B类元素”,“语、数都是满分”称为“既是A类又是B类的元素”,“至少有一门得满分的同学”称为“A类和B类元素个数”的总和。为15+12-4=23。