SAKURAの6文字を並び替えてできる単語(文字列)をアルファベット順に並べたとき、以下の問いに答えます。 (1) 100番目の単語は何か。 (2) SAKURAは何番目に収載されているか。
2025/6/1
1. 問題の内容
SAKURAの6文字を並び替えてできる単語(文字列)をアルファベット順に並べたとき、以下の問いに答えます。
(1) 100番目の単語は何か。
(2) SAKURAは何番目に収載されているか。
2. 解き方の手順
(1) 100番目の単語を求める
SAKURAの6文字(A, A, K, R, S, U)をアルファベット順に並べ替えた場合の辞書式順序で100番目の単語を考えます。
まず、先頭がAである単語の数を求めます。残りの5文字(A, K, R, S, U)の並べ方は、5! = 120通りです。
したがって、先頭がAの単語は120個あります。
100番目の単語は先頭がAである可能性があるので、先頭がAである単語の中で何番目かを考えます。
次に、先頭がKである単語の数を求めます。残りの5文字(A, A, R, S, U)の並べ方は、5!/2! = 60通りです。
先頭がAの単語が120個あるので、100番目の単語は先頭がAです。
次に、2文字目がAである単語の数を求めます。残りの4文字(K, R, S, U)の並べ方は、4! = 24通りです。
したがって、AAで始まる単語は24個あります。
次に、2文字目がKである単語の数を求めます。残りの4文字(A, R, S, U)の並べ方は、4! = 24通りです。
次に、2文字目がRである単語の数を求めます。残りの4文字(A, K, S, U)の並べ方は、4! = 24通りです。
次に、2文字目がSである単語の数を求めます。残りの4文字(A, K, R, U)の並べ方は、4! = 24通りです。
ここまでで、Aで始まる単語の個数は、AAで始まる24個 + AKで始まる24個 + ARで始まる24個 + ASで始まる24個 = 96個です。
したがって、100番目の単語はAUで始まります。
AUで始まり、3文字目がAである単語の数を求めます。残りの3文字(K, R, S)の並べ方は、3! = 6通りです。
96 + 6 = 102となり、100番目の単語はAUAではありません。
AUで始まり、3文字目がKである単語の数を求めます。残りの3文字(A, R, S)の並べ方は、3! = 6通りです。
100番目の単語はAUKで始まることがわかります。
100 - 96 = 4なので、AUKで始まる単語の4番目を求めます。
AUKARS, AUKASR, AUKRAS, AUKRSA...
AUKRSAが100番目の単語です。
(2) SAKURAが何番目に収載されているか
SAKURAをアルファベット順に並べた単語帳の中で、SAKURAが何番目に現れるかを求めます。
まず、Aで始まる単語の数は、(6-1)! = 5! = 120通りです。
次に、Kで始まる単語の数は、(6-1)! / (2-1)! = 5! = 60通りです。Aが2つあるので2!で割る必要はありません。
次に、Rで始まる単語の数は、(6-1)! / (2-1)! = 5! = 60通りです。Aが2つあるので2!で割る必要はありません。
次に、Sで始まる単語を考えます。
SAで始まり、Kで始まる単語数は3! = 6通りです。
SAで始まり、Rで始まる単語数は3! = 6通りです。
SAKで始まり、Aで始まる単語数は2! = 2通りです。
SAKRAU, SAKRUA
Aで始まる単語: 120個
Kで始まる単語: 60個
Rで始まる単語: 60個
SAKURA は、Sで始まる単語の中で、 SA -K-U-R-A と並んでいます。
まずSで始まり、2文字目がAより小さいものはありません。
SAで始まり、3文字目がKより小さいものはありません。
SAKで始まり、4文字目がUより小さいものを考えます。SAK*A**で終わるものを考えます。SAKA**の並べ方は 2! = 2通り (SAKARU, SAKRAU)
SAKU* の並べ方は、SAKURA, SAKUAR となります。
SAKURA は SAKU*の1番目です。
SAKURA = 120 + 60 + 60 + 6 + 6 + 2 + 1 = 255
3. 最終的な答え
(1) 100番目の単語は AUKRSA
(2) SAKURAは249番目