10个数选3个有多少组合组合数学 · 编辑精选
本期主问题

10个数选3个,
到底有多少种组合?

答案很干净:120 种。不是 10×9×8 的 720,因为选出来的三个数不分先后。我们把这道看似小学生的题,认真读成一篇内容——关于顺序、关于取舍,也关于那些被我们重复计算过的日子。

120C(10,3)
720排列 A(10,3)
÷6三个数的排列数
桌面上散落的数字方块与纸笔,象征组合数学的挑选过程
挑选,从来不是把可能性加起来,而是把重复的减掉。
Editor's Picks

三个入口,读懂这 120 种可能

不急着背公式。先选一个你更愿意相信的角度:有人从直觉出发,有人从公式出发,也有人只想在今天把一件事算清楚。

公式

C(10,3) = 10×9×8 ÷ (3×2×1)

先把有序的 720 算出来,再除以三个数的全排列 6,得到 120。这是组合数最朴素的一次自我纠正:多算的,要还回去。

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直觉

为什么不是 720?

因为「选甲乙丙」和「选丙乙甲」在组合里是同一件事。每 6 组被重复数了 6 次,除以 6 之后,答案才落到 120 这个安静的整数上。

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延伸

从 10 个数到生活里的选择

十个候选、三张选票,是 120 种。十个念头、三个行动,也是 120 种。组合数学最迷人的地方,是它总在生活里找到回声。

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Six Ways In

六个切入点,总有一个适合今天的你

同一道 10 选 3,可以冷静地算,也可以温和地想。以下六条,是我们按情绪排的顺序,不是按难度。

给第一次接触组合的人

先记住一句话:组合不看顺序。把 10 个数排排站,任取三个,只要集合一样,就算同一种。剩下的交给除法。

给想验证答案的人

用 10×9×8 得 720,再除以 3×2×1 得 6。720÷6=120。每一步都写下来,你会发现错误往往藏在「忘了除」。

给喜欢对称之美的人

C(10,3)=C(10,7)。选三个留下,等于选七个放手。数学里这种对称,读起来像一句温柔的话。

给需要讲故事的人

十个朋友里挑三个同行,有 120 种队伍。你可以把每一种都写成一段小传,120 段之后,你会更懂什么叫「刚好」。

给做决策的人

选项多并不等于自由多。120 种组合听起来壮观,但真正能被执行的可能只有三五种。组合数教我们的是边界感。

给想继续深入的人

把 10 换成 n,把 3 换成 k,你就得到了组合数的一般式。从这一小步开始,排列、概率、二项式都会慢慢打开。

How To Use

三条指南,两个小贴士

如果你只想知道「10个数选3个有多少组合」,读第一条就够了。但我们还是建议你多留三分钟。

  1. 先分清「排列」和「组合」

    排列在意顺序,组合不在意。问「有多少组合」,默认顺序无关;若题目强调「依次选出」,那才是排列,答案是 720。

  2. 把公式拆成两句人话

    第一句:从 10 个里依次取 3 个,有 10×9×8 种。第二句:每个组合被数了 3×2×1 次,所以要除掉。两句合起来,就是 120。

  3. 用一个小例子自检

    把 10 换成 4、3 换成 2,C(4,2) 应为 6。用同样的方法算一遍:4×3÷2=6,对上了,方法就可以放心用。

Editor's Note

编辑手记:把 120 写慢一点

桌面上的笔记本、笔与咖啡,编辑整理组合数学笔记的场景
有些数字值得被写下来,因为它恰好停在「不多不少」的位置。

做这个站点的时候,我反复想起中学课堂上那道题。老师在黑板上写下「10个数选3个有多少组合」,然后转身,慢慢写了一个 C,一个括号,两个数字。那时候没人觉得它重要,大家只是想快点算出 120 好下课。

后来才发现,这道题真正教给我们的,不是除法,而是分辨:哪些差别值得计较,哪些差别其实只是同一个东西换了顺序。10 个里挑 3 个,顺序不重要,所以 6 种排法要合成 1 种。生活里的大部分纠结,也来自把顺序当成了本质。

所以这一页我们没做成计算器。计算器会一秒给你 120,但那不是我们想给的。我们更希望你把 720 和 6 都看一遍,看着那个除法把多余的部分收走,然后得到一个干净的答案。

如果你恰好也在挑选什么——三本书、三个方向、三位可以并肩的人——愿你知道自己面对的是 120 种可能,而不是 720 种焦虑。

—— 本期编辑,写于一个适合慢慢算的下午

来信:说说你的那 120 种

如果你也算出过不一样的答案,或者有一道让你反复想起的组合题,欢迎写信来。我们不保证每封都回,但每一封都会读完。

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