加法/乘法原理

分类用加、分步用乘,是计数问题的两根地基。

CSP-J

◎学完你会

1分步乘法:装束搭配

选一件上衣(红/蓝/绿 3 种),再选一条裤子(黑/白 2 种)。两步各自独立,总搭配数用乘。点「下一步」逐层看。

// 分步:3 种上衣 × 2 种裤子 = 6 种搭配
上衣裤子搭配数
红黑/白2
蓝黑/白2
绿黑/白2
合计3×2=6
点「下一步」逐层讲解。
对照加法:如果改成「任选上衣 或 裤子」当搭配(二者只取其一),就不是 3×2,而是 3+2=5。加法用于互斥分类(选 A 类或选 B 类),乘法用于独立分步(先做 A 再做 B)。

2关键命令

原理什么时候用公式
加法原理分成互斥的几类,任选其一总数 = 各类之和
乘法原理分成互相独立的几步,全都要做总数 = 各步之积
最大的坑:① 分类必须互斥(一件事只能算进一类),否则会重复。② 分步必须独立(前一步的选择不改变后一步的方案数),否则不能直接相乘。③ 先判「或」还是「且」:任选其一用加,串联完成用乘。

?跨学科:路线规划与订单组合

加法/乘法原理不止在数学里。外卖点单:主食 5 选 1、饮料 3 选 1 → 5×3 种套餐,这是乘法;「主食换小吃」二选一时 → 5+3 种,这是加法。物流路线:从北京到上海若只有公路/铁路两种独立通道,也是加法/乘法的组合。

✎练一练

从 A 城到 B 城有 3 条公路,从 B 城到 C 城有 2 条铁路。从 A 城经 B 城到 C 城,一共有几种不同的走法?
两段路必须依次都走(分步),每一步独立 → 3×2=6 种。

餐厅套餐「主食 5 选 1、饮料 3 选 1」与「零食和饮料二选一(零食 4 种、饮料 3 种)」分别是加还是乘?

套餐要「主食 且 饮料」都选 → 独立分步 → 5×3=15(乘)。「零食 或 饮料」任选其一 → 互斥分类 → 4+3=7(加)。判断口诀:串联必做用乘、互斥任选用加。