Soru

Zorluk: ZorTekrarlı Permütasyon

Bir yazılımcı, geliştirdiği bir güvenlik sistemi için 1,1,1,2,2,3,31, 1, 1, 2, 2, 3, 3 rakamlarının tamamını kullanarak 7 haneli bir şifre oluşturacaktır. Sistem güvenliği açısından şifrede bulunan aynı rakamların hiçbirinin yan yana gelmemesi gerekmektedir. Buna göre, bu yazılımcı belirtilen koşula uygun kaç farklı şifre oluşturabilir?

Cevap: 38

Cevap

Koşullara uygun oluşturulabilecek farklı şifre sayısı 38'dir.
Şifredeki hiçbir aynı rakamın yan yana gelmemesi koşulu için önce 11 rakamları dışındaki 2,2,3,32, 2, 3, 3 rakamları sıralanıp, oluşan boşluklara 11 rakamları yerleştirilerek 11'lerin yan yana gelmediği tüm durumlar (60 durum) bulunur. Daha sonra bu durumlar arasından yan yana gelen 22'ler ve 33'ler içerme-dışarma prensibiyle elenerek doğru sonuç olan 38'e ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
11 dışındaki 2,2,3,32, 2, 3, 3 rakamlarının tekrarlı permütasyon sayısını hesaplama
6 farklı sıralama elde edilir.
Önce 11 dışındaki elemanları yerleştirerek boşluklar elde etmek.
2
11 rakamlarının yan yana gelmeyeceği şekilde boşluklara yerleştirilme sayısını hesaplama
Toplam 6×(53)=606 \times \binom{5}{3} = 60 durum elde edilir.
Hiçbir 11 rakamının yan yana gelmediği şifre sayısını belirlemek.
3
Aynı olan diğer rakamların (22 veya 33) yan yana geldiği istenmeyen durumları hesaplama
İki 22'nin yan yana geldiği durum sayısı 1212, iki 33'ün yan yana geldiği durum sayısı da 1212'dir.
İçerme-dışarma prensibini uygulamak üzere tekli istenmeyen durum kümelerini bulmak.
4
Hem iki 22'nin hem de iki 33'ün aynı anda yan yana geldiği durum sayısını hesaplama
2 durum elde edilir.
İçerme-dışarma prensibindeki kesişim kümesini bulmak.
5
İstenmeyen durumların toplam sayısını bulup tüm durumlardan çıkarma
60(12+122)=3860 - (12 + 12 - 2) = 38 olarak bulunur.
Koşulları tam olarak sağlayan şifre sayısına ulaşmak.

Anahtar Kavram

Tekrarlı permütasyon problemlerinde boşluk (gap) yöntemi ve içerme-dışarma prensibinin entegrasyonu.
Bu soruyu puanla