18 個から 18 個を並べる方法 — 18P18

完全順列(n! 全部並べ)
18P18 = 6,402,373,705,728,000 通り
18 × 17 × 16 × 15 × 14 × 13 × 12 × 11 × 10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 6,402,373,705,728,000
r = n(全部並べる)

計算式

r = n のとき P(n, n) は 18!(18 の階乗)そのもの。18 個全部を並べる順列の総数です。

18P18 = 18 × 17 × 16 × 15 × 14 × 13 × 12 × 11 × 10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 6,402,373,705,728,000

階乗を使った形でも書けます。

18P18 = 18! = 6,402,373,705,728,000

樹形図で確かめる

葉の総数が 6,402,373,705,728,000 個と多いので、最初の数段だけを概略で示しています。各段で残りの選択肢が 1 つずつ減るため、葉の数は 18 × 17 × 16 × 15 × 14 × 13 × 12 × 11 × 10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 6,402,373,705,728,000 通りになります。

18 個から 18 個を並べる順列の概略樹形図(葉の合計 6402373705728000 通り) 18 個から選ぶ 17 17 17 17 17 ⋯ 16 16 16 ⋯ 1 番目: 18 通り 2 番目: 17 通り ⋮ 18 番目: 1 通り 葉の合計 = 6,402,373,705,728,000 通り
ここが面白いと感じます

r = n のとき、順列の数はちょうど n!(n の階乗)になります。18 個を全部並べると 6,402,373,705,728,000 通り——全員に席を 1 つずつ用意して、誰がどこに座るかの総数を数えているのと同じです。18 番目の選択肢は最後の 1 つしかなくて 1 通り、その前は 2 通り、… と階段が縮んでいくところが、階乗のリズムそのものだと思います。