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🛠️ 可重複排列表計算器

專業免費的 可重複排列表計算器。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
nΠr = nr table for r = 0 to 20, shown to 18 significant digits
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是可重複排列?

可重複排列(又稱可放回排列)計算的是:從 n 個相異元素中取出 r 個來排序,且每個元素都可以重複取用任意多次時,總共有多少種有序的排列方式。由於 r 個位置中的每一個都能獨立地填入 n 個元素中的任何一個,因此總數就是 n 連乘 r 次,寫作 {}_{n}\Pi_{r} = n^{ r}。這與一般排列 {}_{n}P_{r} = n!/(n-r)! 不同,後者不允許重複。

如何使用這個計算器

先輸入相異元素的數量 n,再選擇 r 的起始值與結束值。本工具會為這個(含端點)範圍內的每個整數 r 建立一列,並逐一列出 n^r。由於這些數字增長極為快速,計算器內部採用精確的大整數運算,並讓你自行選擇要顯示幾位有效數字(預設為 18 位)。若你輸入的起始值大於結束值,系統會自動互換兩者,使表格仍以遞增順序呈現。

公式詳解

核心法則是

{}_{n}\Pi_{r} = n^{ r}, r = r_{start}, \dots, r_{end}
r 個位置中的每一個都是在 n 個選項中獨立做出的選擇,因此根據乘法原理,各種排列方式相乘:n × n × \dots × n(共 r 個因子)。一些特殊情況可由此直接推得:當 r = 0 時恰好有一種排列(即空排列),所以對任何 n 來說 n^0 = 1,本工具也採用 0^0 = 1 的慣例。當 n = 0 且 r > 0 時,因為沒有元素可供排列,所以結果為 0。

實例演算

當 n = 17、r 從 0 到 20 時,表格從 1、17、289、4,913、83,521、… 開始,並在 r = 20 時以

17^{20} = 4,064,231,406,647,572,522,401,601
結束,約等於 4.06 × 10^{24}。再看一個簡單的驗證:當 n = 2、r 從 0 到 4 時,會得到 1、2、4、8、16,正好就是各長度二進位字串的數量。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼 \(n^0 = 1\)?
排列零個元素只有一種方式:什麼都不選。這個空排列讓公式保持一致。
這與 nPr 有何不同?
一般排列 \({}_{\text{n}}P_{r}\) 不允許重複取用,結果為 \(n!/(n-r)!\)。這裡允許重複,所以每個位置都有 n 種選擇,答案是 \(n^r\)。
為什麼大數字會四捨五入顯示?
內部運算是精確的,但為了方便閱讀,極大的結果會以你所選的有效數字位數來顯示。