Definição de permutações
Uma permutação representa o número de maneiras diferentes de organizar os elementos de um conjunto. Se o conjunto tem elementos e queremos organizá-los em grupos de tamanho
então é necessário que
.
Devemos considerar os seguintes pontos:
1 A ordem dos elementos importa, pois trocar dois elementos diferentes gera uma nova permutação.
2 Os elementos não se repetem. Caso fossem repetidos ou iguais entre si, a troca entre eles não resultaria em uma nova permutação.
Para calcular o total de maneiras de dispor elementos em
posições distintas, usamos a fórmula:

Se em um determinado caso, , para calcular o total de permutações utilizamos a seguinte fórmula:

A seguir, veja alguns exemplos com base nessa definição:
Exemplos de problemas com permutações
1Calcular as permutações de elementos em
posicões.
Solução
Neste caso, temos , então aplicamos:

Assim, existem maneiras diferentes de organizar
elementos.
2Quantos números de algarismos diferentes podem ser formados com os dígitos:
?
Solução:
Como temos dígitos diferentese queremos formar números com cinco algarismos, temos
então aplicamos:

Portanto, existem números diferentes com cinco algarismos formados a partir dos dígitos
.
3De quantas maneiras diferentes 8 pessoas podem se sentar em uma fila com 8 cadeiras?
Solução:
Como temos pessoas diferentes e 8 cadeiras, e já que não tem indicação de dois iguais e querem sentar em 8 cadeiras, então
aplicamos:

Portanto, existem maneiras diferentes de sentar as 8 pessoas.
4De quantas maneiras diferentes 8 pessoas podem se sentar em uma fila com 7 cadeiras?
Solução:
Como temos pessoas e essas são diferentes, já que não há indicaçao de não indicação que tem dois iguais e que querem se sentar em
cadeiras
, então aplicamos:

Assim, existem maneiras diferentes de sentar 8 pessoas em 7 cadeiras, sempre sobra uma pessoa de fora.
5De quantas maneiras diferentes 8 pessoas podem se sentar em uma fila com 5 cadeiras?
Solución:
Como temos pessoas todas diferentes e não indicam se há repetições que querem se sentar em
cadeiras
então:

Dessa forma, existem maneiras diferentes de sentar 8 pessoas em 5 cadeiras.
6Quantas formas diferentes existem de posicionar as letras em três posições?
Solução:
Neste caso vamos aplicar:

Assim, existem maneiras diferentes de organizar as letras
, que são

7Se temos elementos e queremos posicioná-los em
lugares, de quantas maneiras isso pode ser feito?
Solução:
Neste caso , então aplicamos:

Portanto, há maneiras diferentes de organizar 3 elementos em 2 posições. Se chamarmos os elementos de
as possíveis arrumações são:

8Se temos alunos e queremos formar uma comissão com
alunos, quantas comissões distintas podemos formar?
Solución:
Neste caso aplicamos:

Portanto, existem maneiras diferentes de organizar 20 alunos em comissões de 3 pessoas, considerando a ordem.
As permutações têm inúmeras aplicações, especialmente quando lidamos com contagens complexas que podem ser simplificadas com essa ferramenta.
É importante lembrar que nas permutações a ordem dos elementos importa.
E você, já percebeu onde usa permutações no seu dia a dia?