Книга Теоретический минимум по Computer Science. Все что нужно программисту и разработчику, страница 7. Автор книги Владстон Феррейра Фило

Онлайн книга «Теоретический минимум по Computer Science. Все что нужно программисту и разработчику»

Страница

Чтобы их все прослушать, потребуется 343 часа, так что вам лучше убедить девушку найти идеальную мелодию каким-нибудь другим путем.

Факториал n! дает завышенное число способов упорядочивания n элементов, если некоторые из них одинаковые. Лишние комбинации, где такие элементы просто оказываются на других позициях, не должны учитываться.

Если в последовательности из n элементов r идентичны, существуют r! способов переупорядочить их. То есть n! включает r! таких комбинаций. Чтобы получить число уникальных комбинаций, нужно разделить n! на этот излишек. Например, число различных сочетаний букв E в CODE ENERGY равняется .

Ученый хочет выполнить моделирование на всех возможных сегментах ДНК, где есть такое количество пар нуклеотидов. Сколько задач ему предстоит выполнить?

Сначала вычислим все возможные комбинации этих 23 пар нуклеотидов. Затем, чтобы учесть повторяющиеся пары нуклеотидов A-T и G-C, разделим результат на 9! и на 14! и получим:

 вариантов.

Но задача еще не решена. Нужно учесть ориентацию пар нуклеотидов.

Следующие два примера не тождественны:

Для каждой последовательности из 23 пар нуклеотидов существует 2²³ различных сочетаний ориентации. Потому общее количество комбинаций равно:

817 190 × 2²³ ≈ 7 трлн.

И это только для крошечной последовательности всего из 23 пар нуклеотидов, где мы знаем распределение! Наименьшая воспроизводимая ДНК, которая известна на сегодняшний день, — это ДНК крохотного цирковируса свиней, и в ней 1800 пар нуклеотидов. Код ДНК и жизнь в целом с технологической точки зрения по-настоящему удивительны. Просто с ума можно сойти: ДНК человека имеет около 3 млрд пар нуклеотидов, продублированных в каждой из 3 трлн клеток тела.

Представьте колоду из 13 игральных карт только пиковой масти . Сколькими способами вы сможете раздать шесть карт своему сопернику? Мы уже видели, что — это количество перестановок 6 карт из 13. Поскольку порядок их следования не имеет значения, нужно разделить это число на 6! чтобы получить

 комбинаций.

Бином — это количество способов, которыми можно извлечь m элементов из ряда, состоящего из n элементов, независимо от порядка их следования:

Конструкция в левой части (запись бинома) читается как «из n по m» ^[18].

Шахматная доска поделена на 64 клетки, 8 × 8. Число способов выбрать 8 клеток из 64 составляет млрд ^[19].

Подсчет сумм последовательностей часто встречается при решении комбинаторных задач. Суммы последовательных чисел обозначаются прописной буквой «сигма» ( ). Такая форма записи показывает, как выражение будет суммироваться для каждого значения i:

выражение с участием i.

Страница