← Вернуться к оглавлению
Alterna · глава 10 · страница 10.2

Количество слов

Формула An, правило произведения, шифр Цезаря. Интерактивные визуализаторы и банк задач ОГЭ/ЕГЭ.

Сколько различных слов можно составить из алфавита? Если алфавит содержит A символов, а слово имеет длину n, то количество слов равно An. Это фундаментальное правило комбинаторики лежит в основе паролей, кодов, шифров и всей цифровой информации.

ФГОСФОПОГЭ №1-4ЕГЭ №4
01

Правило произведения, формула An

Основной принцип комбинаторики для подсчёта количества слов

Правило произведения

Если каждый из k объектов можно выбрать n1, n2, ..., nk способами, то общее число способов выбрать все k объектов равно:

N = n1 × n2 × ... × nk

Применение к словам

Слово длины n из алфавита мощности A — это n позиций, на каждой из которых может стоять любой из A символов.

Позиция 1: A вариантов
Позиция 2: A вариантов
...
Позиция n: A вариантов
Итого: A × A × ... × A = An
Правило произведения для слов Позиция 1 A вариантов × Позиция 2 A вариантов × Позиция 3 A вариантов ... × Позиция n A вариантов Итого: A × A × A × ... × A = Aⁿ Количество различных слов длины n из алфавита мощности A

Основная формула

N = An
  • N — количество различных слов
  • A — мощность алфавита (количество символов)
  • n — длина слова (количество символов в слове)

Примеры

Двоичный алфавит

A=2, n=3

N = 2³ = 8

000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111

Алфавит {А, Б, В}

A=3, n=2

N = 3² = 9

АА, АБ, АВ, БА, ББ, БВ, ВА, ВБ, ВВ

Латинский алфавит

A=26, n=2

N = 26² = 676

AA, AB, AC, ..., ZZ

Практические применения

  • Пароли: пароль из 4 цифр — это 10⁴ = 10 000 вариантов
  • Номерные знаки: 3 буквы + 3 цифры = 26³ × 10³ = 17 576 000
  • IP-адреса: 4 октета по 256 значений = 256⁴ ≈ 4,3 млрд
  • ПИН-коды: 4 цифры = 10⁴ = 10 000 комбинаций
02

Визуализатор An

Интерактивный калькулятор с генерацией слов и прогресс-баром

🔢
Визуализатор формулы An

Задайте мощность алфавита (A) и длину слова (n). Для небольших значений будут показаны все слова, для больших — количество и первые 20 примеров.

2
3
03

Шифр Цезаря: мощность алфавита в действии

Классический шифр подстановки — наглядное применение формулы An

ФГОСОГЭ №1-4Углубление

Как работает шифр Цезаря

Шифр Цезаря заменяет каждый символ текста на символ, стоящий на k позиций правее в алфавите. При достижении конца алфавита происходит «зацикливание».

Открытый текст: HELLO
Сдвиг (k=3): H→K, E→H, L→O, L→O, O→R
Шифротекст: KHOOR

Количество возможных ключей (сдвигов) равно мощности алфавита A. Чем больше алфавит — тем сложнее взломать шифр перебором!

🔐
Интерактив: Шифр Цезаря
Результат шифрования:
Пространство ключей
04

Банк заданий ОГЭ/ЕГЭ

10 вопросов из банка заданий — перемешиваются при каждой загрузке

📝
Банк заданий (10 вопросов)

Решите задачу. Выберите ответ или введите число.

05

Мини-тест: количество слов

40 карточек — 5 случайных за раунд, авто-переход через 1,8 с

🎯
Квест-тест: 5 карточек из 40
0 / 5