順列・組み合わせの計算(nPr・nCr)

n個からr個を選ぶときの順列(nPr)・組み合わせ(nCr)・階乗(n!)を計算します。確率や場合の数の問題に。

順列・組み合わせの計算について

n個の中からr個を選ぶ場合の数を計算します。順番を区別する場合は「順列(nPr)」、区別しない場合は「組み合わせ(nCr)」を使います。宝くじの確率、チームの選び方、パスワードの組み合わせ数など、場合の数・確率の問題で使われます。

階乗(n!)もあわせて表示します。計算にはBigIntを使っているので、大きな数でも正確です。たとえば、52枚のトランプから5枚を選ぶ組み合わせは、約260万通りです。

こんなときに使えます

  • 確率の問題で、場合の数を求める
  • くじ・抽選の当選確率の計算
  • チーム分けや選抜の、組み合わせの総数を知る

使うときのポイント

  • 順列は、選んだ順番も区別するので、組み合わせより大きくなる(nPr = nCr × r!)
  • nCrとnC(n-r)は、同じ値になる

計算例

入力欄の初期値のまま計算すると、次の結果になります。条件は、n(全体の個数)が10、r(選ぶ個数)が3です。数値を変えると、この結果もそれに合わせて変わります。

組み合わせ nCr120
順列 nPr720
階乗 n!3,628,800

使い方

  1. nとrを入力します。
  2. 順列・組み合わせ・階乗が表示されます。

計算方法・仕組み

nPr = n × (n-1) × … × (n-r+1)

nCr = nPr ÷ r!

BigIntで計算するため、大きな数でも正確です。

知っておきたい基礎知識

順列(nPr)は、n個のものから、r個を選んで、順番をつけて並べる場合の数です。組み合わせ(nCr)は、順番を考えずに、r個を選ぶ場合の数です。たとえば、5人から3人を選んで、1位・2位・3位を決める場合は、5P3 = 60通り、3人の代表を選ぶだけなら、5C3 = 10通りです。

組み合わせの数は、nCr = nPr ÷ r! で求められます。くじ引きや、ロトの当選確率、トランプの手札の確率、チームの編成など、確率や、場合の数の問題で、よく使われます。たとえば、ロト6(43個から6個を選ぶ)の組み合わせは、43C6 = 6,096,454通りです。

間違えやすいポイント

  • 順番を区別するか(順列)、しないか(組み合わせ)を最初に確認する
  • 重複を許すかどうか(重複順列・重複組み合わせ)で、公式が変わる
  • nがrより小さい場合は、定義されない

よくある質問

ロト6の1等の当選確率は?
43C6 = 6,096,454通りのうち、1通りなので、約609万分の1です。
0!は、なぜ1なのですか?
0! = 1は、組み合わせの公式などで、矛盾なく計算を進めるための、約束(定義)です。