本题导读
本题考查信息编码中的组合计数问题,考查“至多”条件的分类与对立计数技巧。
📌【题干】
Question
(2010年湖南卷(理)) 在某种信息传输过程中,用 4 个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息,若所用数字只有 0 和 1,则与信息 0110 至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为 ()
A. 10 B. 11 C. 12 D. 15
🔍【思路分析】
破题导航
- 计算由 0 和 1 组成的 4 位二进制信息总数 个。
- “至多有两个位置相同”的对立面为“有 3 个位置相同”或“有 4 个位置相同”。
- 算出对立面个数并用总数扣除。
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B
✍【详细解析】
Abstract
解析(间接法): 由 0 和 1 组成长为 4 的序列,每个位置有 0 或 1 两种选择,信息总数为 个。 与信息 0110 相比:
- 4 个位置完全相同:只有 0110 本身,共 1 个;
- 恰有 3 个位置相同(即恰有 1 个位置不同): 选 1 个位置与 0110 不同(由于数字只有 0 和 1,该位置数字被唯一确定翻转),选法为 个。 故与 0110 有 3 个或 4 个位置相同的元素共有 个。
因此,与信息 0110 “至多有两个对应位置上的数字相同”的信息个数为: 故选 B.。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:分步计数原理、组合数性质、间接法计数。
- 核心方法:间接法(总数 否定条件数)。
- 避坑指南:注意“数字允许重复”,总数为 而非 ;分类时确保“恰有 3 个相同”计算无误。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:源于信息论中的“汉明距离”(Hamming Distance)概念初等化题目。
- 结论推广:长为 的 0-1 序列中,与给定序列汉明距离不大于 的序列个数为 。
🔗【关联脉络】
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