作者:介安藝
還有初二的小胖子劉凱,以及兩個女生,南小云和林曉。
他們很安靜。
除了筆尖在紙上劃過的沙沙聲,和偶爾發出的嘆息聲,幾乎聽不到別的動靜。
他坐在長桌的最盡頭。
他手裡捧著一本從架子上翻出來的、封皮已經掉了一半的《中等數學》,正看得津津有味。
那五個人被一道題困住了。
一道經典的組合幾何題。
題目畫在草稿紙上:
【能不能用 1×4的長方形(骨牌),無重疊地覆蓋一個 6×6的正方形棋盤?如果不能,請說明理由。】
題目很簡單。
簡單到小學生都能讀懂。
但解起來很煩。
“能吧?”
王洋拿著筆在紙上畫格子。
“你看,面積是6×6=36,骨牌面積是4,36是4的倍數,面積上是夠的啊!”
“面積夠不代表能鋪滿啊!”趙晨反駁道,“我試了半天,每次角上都多出來一塊。”
“是不是要把6×6分割成幾個小矩形?”南小云也在嘗試,“比如切成2×4的塊?哎呀不行,6除以4除不盡……”
“硬湊肯定不行,得有規律。”劉凱咬著筆頭,“是不是要用反證法?”
爭吵聲越來越大。
太吵了。
那種毫無章法的試錯,就像是在黑暗中亂撞。
陳拙合上那本《中等數學》,輕輕嘆了口氣。
他抱著書,從椅子上跳下來,慢吞吞地走到了長桌的另一頭。
他站在王洋和趙晨的中間。
“卡住了?”
陳拙的聲音很平,聽不出什麼情緒,就像是在問吃了飯了嗎。
爭吵聲戛然而止。
五個人都看著這個九歲的小組長。
“嗯,卡死了。”
王洋把那張畫得亂七八糟的草稿紙推過來,有點不好意思地撓撓頭。
“這題感覺能鋪滿,但死活畫不出來。面積明明是匹配的。”
陳拙看了一眼題目。
“面積匹配是必要條件,不是充分條件。”
陳拙伸手,從筆筒裡抽出一支紅筆。
他沒有去畫那些複雜的長方形骨牌。
他把那個6×6的方格圖拿過來。
“別畫圖。”
陳拙淡淡地說。
“染色。”
“染色?”南小云愣了一下,“像國際象棋那樣染黑白格?”
“黑白格不行。”
陳拙搖了搖頭。
“那是解決1×2骨牌用的,這道題是1×4。”
手裡的筆已經開始在格子裡標註數字。
“這道題是1×4,需要用四種顏色來標記。”
他沒有胡亂填,而是採用了一種規則:
給每個格子編號,第i行第j列的格子,標號為(i+j)除以 4的餘數。
為方便起見,餘數用0,1,2,3表示。
他快速地填了起來,第一行(i=1):
當 j=1, i+j=2,餘數2
j=2, i+j=3,餘數3
j=3, i+j=4,餘數0
j=4, i+j=5,餘數1
j=5, i+j=6,餘數2
j=6, i+j=7,餘數3
所以第一行數字為:2, 3, 0, 1, 2, 3。
他依次寫出了六行,構成了一個數字矩陣。
“你們看,”
陳拙指著矩陣。
“不管你怎麼放一個1×4的骨牌,橫著放,它覆蓋同一行的四個連續格子,豎著放,它覆蓋同一列的四個連續格子,根據這個標號規則,它覆蓋的四個數字,必然是 0,1,2,3各一個,沒有重複。”
“也就是說,每一個骨牌,都會恰好消耗掉一份0,一份1,一份2和一份3。”
“如果棋盤能被骨牌完全鋪滿,那麼棋盤上0,1,2,3四種數字的數量,就必須完全相等。”
陳拙停下筆,抬起頭,透過鏡片看著幾位學長學姐。
“現在,數一下這個棋盤裡,每種數字各有多少個。”
王洋趕緊去數。
數完0的個數,再數1的個數時,他的眉頭皺了起來。
“不對啊……0有9個,1只有8個,2有9個,3有……10個,它們的數量不相等!”
“所以,”
陳拙的聲音依舊平淡。
“假設能鋪滿,就會要求四種數字數量相等,但實際數量不等,矛盾,因此,不可能用1×4的骨牌無重疊地鋪滿6×6的棋盤。”
教室裡瞬間安靜了。
邏輯閉環了。
如果要鋪滿,必須消耗同等數量的2和4。
根本不對等。
“所以,不可能。”
陳拙放下了筆。
趙晨看著那張紙,嘴巴張得老大。
“這……這就證完了?”
“嗯。”
陳拙拍了拍手上的灰,轉身往回走。
“染色法是組合數學的基礎,以後遇到這種覆蓋問題,先別急著畫圖,先想想怎麼染色能製造矛盾。”
他坐回了自己的位置,翻開書。
“行了,別發呆了,下一題。”
身後,五個學長學姐面面相覷。
尤其是王洋,他看著那個簡單的數字矩陣,感覺自己的智商被按在地上摩擦了一遍。
不是因為題目有多難。
而是因為這種解法,太優雅了,太賴皮了,也太……
“牛逼。”
王洋憋了半天,只憋出這兩個字。
沒有複雜的計算,沒有繁瑣的分類討論。
就是畫幾個數,數一數,結束戰鬥。
“這腦子……”
王洋小聲嘟囔了一句。
“怎麼長的呢?”
第28章 核桃計劃
二零零一年的十一月。
對於育紅小學六年級3班的張強來說,日子就像是他那雙穿了三個月就磨平了底的球鞋一樣,看著挺結實,實際上每一步都踩在了打滑的邊緣。
早晨八點。
他變成了一隻巨大的,肥碩的兔子,正在被關在一個鐵蛔友e。
蛔油饷妫愖敬┲巧聿辉觞N合身小號校服,手裡拿著一把寒光閃閃的菜刀,鏡片上反著光,面無表情的問著他:
“張強,已知蛔友e有三十五個頭,九十四隻腳,現在,我問你,如果把你剁了做成紅燒雞塊,剩下的雞有多少隻腳啊.......”
“哥!哥!別剁!別剁!我不好吃!我只有兩隻腳啊!”
張強哭喊著,眼看著那把菜刀帶著風聲落下。
“啊!!!”
......
張強是被嚇醒的。
張強在夢裡大喊一聲,猛地從床上彈了起來。
張強滿頭大汗地坐在床上,一身冷汗,心跳得快像是要蹦出來。
窗外的天色陰沉沉的,南方的秋雨淅淅瀝瀝的打在窗戶上,發出一種令人心煩意亂的沙沙聲。
張強抹了一把額頭上的冷汗,扭頭看了一眼床頭的鬧鐘。
八點零五分。
還好。
是夢。
還好。
今天是星期天。
既不用去學校去面對那張畫滿了紅叉的數學卷子,也不用面對班主任的那張“你這孩子算是廢了”的苦瓜臉。
張強重新癱倒在了床上,盯著天花板上的一塊發黃的水漬發呆。
“唉......”
張強長長的嘆了口氣,翻了個身,把臉埋進了枕頭裡,感覺自己像是被抽了筋的皮皮蝦。
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