✖

暗証番号は何通りあるか

自転車に、4けたの番号を設定できるダイヤル錠がついているとしましょう。あるいは、キャッシュカードに同じような4けたの暗証番号を設定したいとします。番号は何通りあるでしょうか。計算してみましょう。

4けたの番号は何通りあるか

番号が0から9までの数字1つだけなら、何通りあるでしょうか。0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9の、全部で10通りです。

数字をもう1つ増やして、2けたの番号にしたら何通りになるでしょうか。1つ目のダイヤルを0に合わせ、2つ目のダイヤルで0から9までのすべての数字を順に試すと考えます。

00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09

10通りになります。次に、1つ目のダイヤルを0から1に変えて、同じことをします。

10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19

さらに10通りです。こうして、1つ目のダイヤルですべての数字を試し、9まで続けます。

90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99

つまり、10通りずつの列が全部で10列できます。すべての列の番号を合わせると、2けたのダイヤル錠では 10 · 10 通り、つまり100通りになります。

このように続けていきます。ダイヤルを3つにすると、番号の数はまた10倍になります。したがって、3けたの番号は 10 · 10 · 10、つまり1,000通りです。そして、4けたの番号は

10⋅10⋅10⋅10=10 000

通りになります。ここまでずっと、積の法則を使ってきました。つまり、どのダイヤルにも10個の異なる数字がある4けたのダイヤル錠なら、番号の数は累乗を使って次のように計算できます。

104=10⋅10⋅10⋅10

ダイヤルが3つで、それぞれ英語のアルファベットのAからZまでの26文字から1文字を選べるなら、全部で

263=17 576

通りになります。

暗証番号をすべて試すには

ダイヤル錠や暗証番号をすべて試す必要があるときは、とにかく順序よく進めることが大切です。0から9までの数字がついた4けたのダイヤル錠なら、0000から始めて、いちばん右の数字を順に大きくしていきます。

0000, 0001, 0002, …, 0009

次に、右から2つ目のダイヤルを回し、またいちばん右の数字を回して、すべての番号を試します。

0010, 0011, 0012, …, 0019

さらに右から2つ目のダイヤルを回し、またすべての番号を試します。

0020, 0021, 0022, …, 0029

0099まで来たら、右から3つ目のダイヤルを回して、さらに続けます。

0100, 0101, 0102, …, 0199

最後に試す番号は9999です。ここまで来れば、すべての番号を試したことになります。

章: 場合の数, 順列, すべてを並べる順列(階乗), 組合せ, 重複順列, 重複組合せ, 暗証番号は何通りあるか