分类讨论:怎样数才不漏、不重
从偶数的个位限制找到分类依据,检查两位数的首位与数字重复条件,理解分类计数为什么能够相加。
题目
用 0、1、2、3 这四个数字组成两位偶数,每个数中的数字不重复。一共能组成多少个不同的两位偶数?
答案:共 5 个,分别是 10、20、30、12、32。
先备知识
两位数由十位和个位组成,十位不能是 0;例如写成“02”,表示的仍是 2,不是两位数。偶数的个位只能是 0、2、4、6、8。“数字不重复”表示同一个数的十位和个位不能相同,并不是说某个数字用过一次,就不能再出现在另一个数中。
从哪个位置开始,才能有序地数
目标是数出所有符合条件的数。随意写几个容易漏掉,也很难说明已经写全。先比较两个位置受到的限制:十位要避开 0;个位还要决定整个数是不是偶数。在给定数字中,能放在偶数个位上的只有 0 和 2。因此先固定个位,就把许多零散尝试变成了两组明确的任务。
每一类都重新检查条件
个位是 0。 十位可以是 1、2、3,得到 10、20、30,共 3 个。这里十位既没有用 0,也没有与个位重复,三种选择全部合格。
个位是 2。 十位不能是 0,因为要组成两位数;也不能是 2,因为同一个数中的数字不能重复。于是只剩 1、3,得到 12、32,共 2 个。
两类的个数相加:
不能因为“个位有两种选择”,就认定每种个位都配三个十位。个位为 0 时,已经用掉的 0 本来就不能做十位;个位为 2 时,用掉的 2 却要从可用十位中额外排除。因此两类的数量不同,必须按各自的条件数。
分类什么时候可以相加
计数后要做两个检查。第一,有没有漏掉一类? 本题的合格个位只有 0 和 2,已经全部覆盖。第二,同一个对象会不会被算两次? 一个数只有一个个位,所以不可能同时进入两组。这两条理由比“我又数了一遍”更能说明方法可靠。
如果按“含有 1”和“含有 2”分组,12 就会进入两组,30 又不在任何一组,直接相加便会出错。分类标准可以改变,但要相加,必须保证全部对象都被覆盖,而且各类互不重叠。
自测:允许重复以后,哪里要改
仍用这四个数字组成两位偶数,现在允许同一个数的数字重复。请先说明原来的分类是否还能使用,再求个数,并解释新增的数为什么合格。
查看答案与理由
仍可按个位是 0 或 2 分类:偶数的要求没变,两个类别仍然完整、互不重叠。个位是 0 时,十位仍只能是 1、2、3;允许重复并不能让 00 变成两位数。
个位是 2 时,十位现在也可以是 2,得到 12、22、32。总共 。新增的是 22。改变的是每类内部的合法选择,分类依据与“十位不能为 0”的条件仍然有效。