C

संचय कैलकुलेटर (nCr)

चरण-दर-चरण समाधान, पास्कल त्रिकोण और क्रमचय तुलना के साथ C(n,k) द्विपद गुणांक की गणना करें

C(n,k) = n! / (k! × (n−k)!)
त्वरित उदाहरण

संचय (Combination) क्या है?

एक संचय (combination) एक बड़े सेट में से कुछ वस्तुओं का चयन होता है जहाँ क्रम का कोई महत्व नहीं होता। यदि आप 10 लोगों के समूह में से एक समिति बनाने के लिए 3 लोगों को चुन रहे हैं, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि किसे पहले चुना गया और किसे बाद में - केवल यह महत्वपूर्ण है कि वे 3 लोग समिति में शामिल हैं। यह संचय की एक मानक समस्या है।

संकेत C(n,k), जिसे nCk, nCk, या "n choose k" भी लिखा जाता है, बिना दोहराव के n अलग-अलग वस्तुओं में से k वस्तुओं को चुनने के तरीकों की संख्या को दर्शाता है। इसे द्विपद गुणांक (binomial coefficient) भी कहा जाता है क्योंकि यह द्विपद विस्तार (a+b)n में गुणांक के रूप में दिखाई देता है।

इसकी तुलना क्रमचय (permutation) से करें: यदि चयन के क्रम का महत्व होता है (जैसे, 10 लोगों में से अध्यक्ष, उपाध्यक्ष और कोषाध्यक्ष का पद तय करना), तो हम P(n,k) का उपयोग करते हैं। चूँकि k वस्तुओं के प्रत्येक संयोजन को k! अलग-अलग क्रमों में व्यवस्थित किया जा सकता है, इसलिए हमेशा P(n,k) = k! × C(n,k) होता है।

संचय का सूत्र (Combination Formula)

संचय सूत्र, जिसे द्विपद गुणांक सूत्र भी कहा जाता है, निम्नलिखित है:

C(n, k) = n! / (k! × (n−k)!)

जहाँ n! = n × (n−1) × … × 2 × 1 और 0! = 1 है।

एक व्यावहारिक संक्षिप्त तरीका यह है कि बड़े फैक्टोरियल की गणना करने से बचा जाए: अंश में n × (n−1) × … को ठीक k पदों तक गुणा करें, फिर उसे k! से विभाजित करें। उदाहरण के लिए C(10,3) के लिए:

C(10, 3) = (10 × 9 × 8) / (3 × 2 × 1) = 720 / 6 = 120

यह संक्षिप्त तरीका इसलिए काम करता है क्योंकि अंश में n! का अधिकांश भाग हर के (n−k)! से कट जाता है, जिससे केवल शीर्ष k पद बचते हैं।

संचय बनाम क्रमचय (Combination vs Permutation)

विशेषता संचय C(n,k) क्रमचय P(n,k)
क्या क्रम महत्वपूर्ण है?नहींहाँ
सूत्रn! / (k!(n−k)!)n! / (n−k)!
उदाहरण उपयोगटीम का चयनदौड़ में धावकों का स्थान
C(5,2) बनाम P(5,2)1020
आपसी संबंधC(n,k) = P(n,k) / k!P(n,k) = k! × C(n,k)

जब आपके पास 5 वस्तुएं हों और आप 2 चुनते हैं, तो 20 क्रमित व्यवस्थाएं (क्रमचय) होती हैं। चूँकि प्रत्येक जोड़ी को 2! = 2 तरीकों से व्यवस्थित किया जा सकता है, इसलिए यहाँ 20/2 = 10 अक्रमित संयोजन बनते हैं। यह दोनों सूत्रों के बीच का मुख्य संबंध है।

पास्कल त्रिकोण और द्विपद गुणांक

पास्कल त्रिकोण (Pascal's triangle) संख्याओं का एक त्रिकोणीय विन्यास है जहाँ प्रत्येक संख्या अपने ठीक ऊपर की दो संख्याओं का योग होती है। पंक्ति n (पंक्ति 0 से शुरू) और स्थान k (स्थान 0 से शुरू) पर स्थित संख्या ठीक C(n,k) के बराबर होती है।

पंक्ति 0: 1
पंक्ति 1: 1 1
पंक्ति 2: 1 2 1
पंक्ति 3: 1 3 3 1
पंक्ति 4: 1 4 6 4 1
पंक्ति 5: 1 5 10 10 5 1

यह पास्कल की पहचान (Pascal's identity) के कारण काम करता है: C(n,k) = C(n−1,k−1) + C(n−1,k)। त्रिकोण की प्रत्येक आंतरिक संख्या सीधे अपने ऊपर की दो संख्याओं (जनक संख्याओं) का योग होती है। पास्कल का त्रिकोण बिना फैक्टोरियल का उपयोग किए किसी भी संचय की गणना करने का एक तेज़, आवर्ती (recursive) तरीका प्रदान करता है।

वास्तविक जीवन के उदाहरण

  • लॉटरी (49 में से 6): C(49,6) = 13,983,816। भारत या दुनिया के अन्य देशों की राष्ट्रीय लॉटरी जीतने के लिए, एक खिलाड़ी 1-49 में से 6 नंबर चुनता है। लगभग 1.4 करोड़ संभावित टिकट संयोजन होते हैं — यही कारण है कि जैकपॉट जीतना इतना दुर्लभ है।
  • पोकर हैंड्स (52 में से 5): 52 पत्तों की एक मानक गड्डी में से 5 पत्तों के चयन के C(52,5) = 2,598,960 संभावित हाथ हो सकते हैं। पोकर की सभी प्रायिकताएँ संभावित हाथों की संख्या को 2,598,960 से विभाजित करके निकाली जाती हैं।
  • समिति का चयन (10 में से 3): 10 उम्मीदवारों में से 3 सदस्यीय समिति चुनने के C(10,3) = 120 तरीके हैं। चूँकि समिति में सदस्यों का क्रम मायने नहीं रखता, इसलिए यहाँ संचय का उपयोग होता है।
  • हाथ मिलाना (Handshakes): यदि एक कमरे में n लोग हैं और हर कोई एक-दूसरे से ठीक एक बार हाथ मिलाता है, तो कुल हाथ मिलाने की संख्या = C(n,2) = n(n−1)/2 होगी। 20 लोगों के लिए: C(20,2) = 190 बार हाथ मिलाया जाएगा।
  • द्विपद प्रमेय: (a+b)n = Σ C(n,k) × an−k × bk। संयोजन C(n,k) प्रत्येक पद का गुणांक होता है, यही कारण है इसे द्विपद गुणांक भी कहा जाता है।

विशेष मानों की तालिका (Special Values Table)

nkC(n,k)विवरण / नोट
52105 लोगों के लिए हाथ मिलाना
10312010 में से 3 की समिति
6320पास्कल पंक्ति 6 के बीच का मान
4264 वस्तुओं में से जोड़े बनाना
n01हमेशा 1 (कुछ भी न चुनना)
nn1हमेशा 1 (सभी वस्तुओं को चुनना)
n1nहमेशा n (एक वस्तु चुनना)
5252,598,9605-पत्ती पोकर हाथ
49613,983,8166/49 लॉटरी टिकट

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

संचय और क्रमचय में मुख्य अंतर क्या है?
संचय उन चयनों को गिनता है जहाँ क्रम का कोई महत्व नहीं होता है। क्रमचय उन व्यवस्थाओं को गिनता है जहाँ क्रम महत्वपूर्ण होता है। 10 लोगों में से 3 लोगों की समिति चुनना संचय (C(10,3) = 120) है क्योंकि {अमित, राहुल, विकास} की समिति वही रहेगी चाहे आप उनके नाम किसी भी क्रम में लें। 10 एथलीटों में से स्वर्ण, रजत और कांस्य पदक विजेताओं को तय करना एक क्रमचय (P(10,3) = 720) है क्योंकि पदक का क्रम मायने रखता है। संबंध है: C(n,k) = P(n,k) / k!।
C(n,k) का क्या मतलब है?
C(n,k), जिसे nCk या "n choose k" भी कहा जाता है, n अलग-अलग वस्तुओं के सेट में से क्रम का ध्यान रखे बिना k वस्तुओं को चुनने के कुल तरीकों की संख्या है। यह n! / (k! × (n−k)!) के बराबर होता है। संकेत 'C' "कॉम्बिनेशन" (संचय) से आता है। इसे द्विपद गुणांक भी कहा जाता है क्योंकि यह (a+b)n के द्विपद विस्तार में पदों के गुणांक के रूप में आता है।
मैं C(10,3) की गणना कैसे करूँ?
C(10,3) = 10! / (3! × 7!) है। चूँकि 10!/7! = 10 × 9 × 8 = 720 है, और 3! = 6, हमें 720/6 = 120 मिलता है। संक्षिप्त विधि: n के शीर्ष k मानों को घटते क्रम में गुणा करें (10 × 9 × 8 = 720), फिर इसे k! (3 × 2 × 1 = 6) से विभाजित करें। परिणाम: 120। यह संक्षिप्त तरीका बहुत बड़े फैक्टोरियल की गणना किए बिना तेजी से उत्तर देता है।
C(n,0) और C(n,n) हमेशा 1 क्यों होते हैं?
किसी भी n ≥ 0 के लिए C(n,0) = 1 होता है क्योंकि n वस्तुओं में से 0 वस्तुओं को चुनने का केवल 1 तरीका है - कुछ भी न चुनना। इसी तरह, C(n,n) = 1 है क्योंकि सभी n वस्तुओं को एक साथ चुनने का भी केवल 1 ही तरीका है - सभी को चुन लेना। ये पास्कल त्रिकोण की सीमाएं हैं, और प्रत्येक पंक्ति हमेशा 1 से शुरू और समाप्त होती है।
पास्कल त्रिकोण क्या है और यह संचय से कैसे संबंधित है?
पास्कल त्रिकोण एक संख्या त्रिकोण है जिसे किनारों पर 1 रखकर और प्रत्येक आंतरिक संख्या को ठीक उसके ऊपर की दो संख्याओं के योग के रूप में बनाया जाता है। पंक्ति n (0-अनुक्रमित) और स्थान k पर स्थित संख्या C(n,k) के बराबर होती है। पंक्ति 5 है: 1, 5, 10, 10, 5, 1 — जो C(5,0) से C(5,5) तक के मान हैं। पास्कल की पहचान C(n,k) = C(n−1,k−1) + C(n−1,k) ही वह नियम है जिससे त्रिकोण की पंक्तियाँ बनती हैं।
पोकर में संभावित 5-पत्ती वाले हाथों की संख्या कितनी है?
C(52,5) = 2,598,960 है। 52 पत्तों की गड्डी में से 5 पत्तों का एक पोकर हाथ खींचा जाता है, और चूंकि हाथ में पत्तों का क्रम मायने नहीं रखता, इसलिए हम संचय का उपयोग करते हैं। पोकर की सभी प्रायिकताएँ अनुकूल 5-पत्ती वाले हाथों की संख्या को 2,598,960 से विभाजित करके ही निकाली जाती हैं।
दोहराव के साथ संचय (Combination with Repetition) का सूत्र क्या है?
दोहराव के साथ संचय (मल्टीसेट गुणांक) एक ही वस्तु को एक से अधिक बार चुनने की अनुमति देता है। इसका सूत्र C(n+k−1, k) = (n+k−1)! / (k! × (n−1)!) है। उदाहरण के लिए, 5 आइसक्रीम स्वादों में से 3 स्कूप (दोहराव की अनुमति के साथ) चुनने के कुल C(5+3−1, 3) = C(7,3) = 35 तरीके हैं। यह कैलकुलेटर बिना दोहराव के मानक संचय की गणना करता है।