§ 1 A. Permutationen.
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liehen Zahlen von 1 bis n mit n\, gelesen: n Fakultät 1 ), so daß wir
unser Ergebnis in der kurzen Form
1. P n = n -
darstellen können. Mit wachsendem n nimmt die Zahl n\ sehr schnell
zu. Es ist
2! = 2, 3! = 6, 4! = 24, 5! = 120, 6! = 720,
7! = 5040, 8! = 40 320, 9! = 362 880, 10! = 3 628 800 usw.
Fassen wir nicht mehr alle n Elemente als ungleichartig auf,
sehen wir vielmehr n x der Elemente (n x < n) als gleich an, so
sind alle die Permutationen nicht mehr voneinander verschieden,
welche sich nur in der Aufeinanderfolge dieser n x Elemente unter
scheiden, während die übrigen n — n i dieselbe Stelle innehaben; je
n t \ Permutationen reduzieren sich also auf eine, und die Anzahl der
voneinander verschiedenen beträgt nur noch Werden jetzt noch
n 2 weitere Elemente (n x + n 2 <i n) als einander gleich betrachtet, so
fallen wieder je n 2 \ Permutationen in eine zusammen, nämlich die,
welche sich nur durch die Stellung dieser n 2 Elemente unterscheiden;
die Anzahl der voneinander verschiedenen Permutationen wird also
Erklärung: Eine Vertauschung von nur 2 Elementen in einer
Permutation wird eine Transposition genannt.
3. Satz: Von jeder Permutation von n Elementen kann
man durch höchstens (n — 1) Transpositionen zu einer be
liebigen andern Permutation derselben Elemente gelangen.
Beweis: Stimmen die beiden Permutationen I und II etwa in
den v ersten Elementen (0 v < n) überein, aber nicht mehr im
(v -j- l) ten , so vertausche man in I das (y -f- l) te Element mit dem
jenigen unter den letzten (n — v) Elementen, welches in II an der
(v -\- l) ten Stelle steht. Auf diese Weise kommt man von I zu einer
Permutation P, welche mit II in den (v 1) ersten Stellen überein
stimmt. Nun wandelt man in gleicher Art 1' in eine Permutation
um, in welcher an den (v + 2) ersten Plätzen sich dieselben Elemente
befinden wie in II usw. Im äußersten Falle sind (n — 1) Trans
positionen unbedingt erforderlich.
Erklärung: Die Elemente einer Permutation pflegt man durch
verschiedene Buchstaben a, b, c, . . . oder durch einen Buchstaben
1) Die Bezeichnung n\ rührt her von Ch. Kramp (Arithmétique universelle
ou l’Algèbre. 1808).