ترکیبیات شاخهای از ریاضیات است که به بررسی ساختارهای متناهی و شمارا میپردازد. بخشهای مختلف ترکیبیات تشکیل شدهاند از:
- شمارش ساختارهای دارای حالت و یا اندازهای خاص ()
- تصمیمگیری این که چه زمانی معیارهای خاصی مانند تعادل و تقارن رعایت میشوند، و ساخت و بررسی
- پیدا کردن "بزرگترین" شی، "کوچکترین" شی و یا شی "بهینه". (بهینه سازی ترکیبیاتی و ).
- بررسی ساختارهای ترکیبیاتی بهوجود آمده در زمینههای جبری یا بکارگیری فنون جبری در مسائل ترکیبیاتی ()
مسائل ترکیبیات در بخشهای زیادی از ریاضیات خالص مانند جبر، نظریه احتمالات، توپولوژی و هندسه بهوجود میآیند و ترکیبیات کاربرد بسیاری در بهینهسازی، علوم رایانه، نظریه ارگودیک و فیزیک آماری دارد. به طور تاریخی بسیاری از مسائل ترکیبیات، راه حلی تک کاره به مسائلی که در بخشهای مختلف ریاضی پیش آمدهاند داده است. اما در اواخر سده بیستم متدهای کلی و قدرتمندی درست شد که ترکیبیات را به بخشی جدا از ریاضیات تبدیل کرد. یکی از قدیمیترین و دمدستیترین تکههای ترکیبیات نظریه گرافهاست که کاربردهای بسیاری در شاخههای مختلف دارد. ترکیبیات در علوم رایانه برای بدست آوردن فرمولها و تخمینها در تحلیل الگوریتمها کاربرد بسیاری دارد.