欧冠八强抽签概率问题解析:排列组合的复杂挑战

来源:网络编辑 2024-07-27 15:52:58

欧冠四分之一决赛抽签和小组赛、16强赛不同,没有回避原则,同联赛球队可以分到一起。按照2018年之前的抽签规则(本帖写于2019年3月15日欧冠四分之一决赛抽签之前,后面会讲为什么以2018年为时间节点),8支球队分到4个小组。不考虑主客场和对决顺序,有两种算法:

第一种算法把八支球队当成八个颜色完全不同的球,两两一组地放在四个玻璃罐里。这就相当于从八个球中随机抽取两个球放进一个随机的玻璃罐里,再从剩下的六个球中随机抽取两个球放进另一个玻璃罐里。如果玻璃罐是按顺序排列的,那么就有 C8,2 × C6,2 × C4,2 × C2,2(这样写是有问题的,因为我没有专业的数学软件欧冠八强抽签,学过排列组合的都知道我的意思)= 28×15×6×1=2520 种。但是这里讨论的抽签并没有考虑比赛的顺序,所以玻璃罐是一模一样的,也就是玻璃罐的排列方式有 A4,4 种,所以这 2520 种可能性就重复了 A4,4=24 次。所以答案应该是 2520/24=105 种玩法。

第二种算法依然把8支球队看成8个完全不同颜色的球,按照固定的顺序(或者按1-8进行编号)放入8个洞中,因此有A8,8=40320种可能性。但这里明显是重复了,那么重复了多少次呢?我们反过来算一下欧冠八强抽签,假设对抗方式有N种,那么需要重复N多少次才能等于40320呢?答案很简单,任何对抗方式都分为4组,如果对抗之间有顺序的话,则有A4,4种排列方式。每组对抗还考虑主客场顺序,因此主客场4组的可能组合方式有2×4=16种。于是N被重复了A4,4×16=384次,达到了40320种,所以N=40320/384=105。

现在我们回到第一段,为什么说2018年是时间节点呢?这是因为从2018-2019赛季开始欧冠八强抽签,四分之一决赛和半决赛的抽签不再独立,主客场顺序也是在2019年3月15日晚决定。比如上半区是曼城vs巴萨,利物浦vs阿贾克斯。如果曼城和利物浦晋级,就不需要抽签了,因为他们都在上半区,半决赛会碰面,但是要分清主客场顺序。这和刚才说的第二种算法一模一样,8个颜色完全不同的彩球按照预定的顺序放在8个洞里,所以就有A8,8=40320种对抗方式。

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