1979黄金时代
在实验室,陈拙的日子过得很融洽。
窝在实验室吹吹暖风。
自己翻看着那本老周给的红皮书。
偶尔帮着老周给李浩和张伟讲题,补课。
前段时间老周就对他们将陈拙定成了队长,虽然说他们小队只有三个人。
李浩和张伟自然是举双手双脚赞成。
自从之前陈拙给他们讲了几次题之后,他们的一声声队长喊得那叫一个心悦诚服,毫无芥蒂。
在他们眼里难得要死,根本不是人做的题,在陈拙手里好像永远都是三下五除二就能解决。
关键是陈拙教的方法他们很简单就能听懂。
这就很神奇了。
至于老赵那边,数学组倒是有五个人,三男两女,加上陈拙正好六个。
凑够人数的那天晚自习,老赵过去往黑板上甩了一道题。
不出意外。
陈拙就这么顺顺利利地当上了数学组的队长。
就是不知道为什么。
他的零食好像越来越多了。
......
周三晚上,七点半。
市一中行政楼顶层的数竞组专用教室。
这里很干,空气里弥漫着一种陈旧纸张特有的、令人心静的酸味。
厚重的深红色天鹅绒窗帘拉得严严实实,将窗外的夜色和校园晚自习的铃声彻底隔绝。
屋里只有一张巨大的红木长桌,上面亮着一盏瓦数很高的白炽灯。
灯光下,围坐着五个人。
三男两女。
这五个人,是市一中初中部数学竞赛组的全明星阵容。
初三的王洋,年级数学第一,戴着一副比瓶底还厚的眼镜,正在那儿疯狂地咬笔头。
初三的赵晨,也是个数学疯子,此时正抓着头发,把那头本来就乱的头发抓成了鸡窝。
还有初二的小胖子刘凯,以及两个女生,南小云和林晓。
他们很安静。
除了笔尖在纸上划过的沙沙声,和偶尔发出的叹息声,几乎听不到别的动静。
他坐在长桌的最尽头。
他手里捧着一本从架子上翻出来的、封皮已经掉了一半的《中等数学》,正看得津津有味。
那五个人被一道题困住了。
一道经典的组合几何题。
题目画在草稿纸上:
【能不能用1×4的长方形(骨牌),无重叠地覆盖一个6×6的正方形棋盘?如果不能,请说明理由。】
题目很简单。
简单到小学生都能读懂。
但解起来很烦。
“能吧?”
王洋拿着笔在纸上画格子。
“你看,面积是6×6=36,骨牌面积是4,36是4的倍数,面积上是够的啊!”
“面积够不代表能铺满啊!”赵晨反驳道,“我试了半天,每次角上都多出来一块。”
“是不是要把6×6分割成几个小矩形?”南小云也在尝试,“比如切成2×4的块?哎呀不行,6除以4除不尽……”
“硬凑肯定不行,得有规律。”刘凯咬着笔头,“是不是要用反证法?”
争吵声越来越大。
太吵了。
那种毫无章法的试错,就像是在黑暗中乱撞。
陈拙合上那本《中等数学》,轻轻叹了口气。
他抱着书,从椅子上跳下来,慢吞吞地走到了长桌的另一头。
他站在王洋和赵晨的中间。
“卡住了?”
陈拙的声音很平,听不出什么情绪,就像是在问吃了饭了吗。
争吵声戛然而止。
五个人都看着这个九岁的小组长。
“嗯,卡死了。”
王洋把那张画得乱七八糟的草稿纸推过来,有点不好意思地挠挠头。
“这题感觉能铺满,但死活画不出来。面积明明是匹配的。”
陈拙看了一眼题目。
“面积匹配是必要条件,不是充分条件。”
陈拙伸手,从笔筒里抽出一支红笔。
他没有去画那些复杂的长方形骨牌。
他把那个6×6的方格图拿过来。
“别画图。”
陈拙淡淡地说。
“染色。”
“染色?”南小云愣了一下,“像国际象棋那样染黑白格?”
“黑白格不行。”
陈拙摇了摇头。
“那是解决1×2骨牌用的,这道题是1×4。”
手里的笔已经开始在格子里标注数字。
“这道题是1×4,需要用四种颜色来标记。”
他没有胡乱填,而是采用了一种规则:
给每个格子编号,第i行第j列的格子,标号为(i+j)除以4的余数。
为方便起见,余数用0,1,2,3表示。
他快速地填了起来,第一行(i=1):
当j=1,i+j=2,余数2
j=2,i+j=3,余数3
j=3,i+j=4,余数0
j=4,i+j=5,余数1
j=5,i+j=6,余数2
j=6,i+j=7,余数3
所以第一行数字为:2,3,0,1,2,3。
他依次写出了六行,构成了一个数字矩阵。
“你们看,”
陈拙指着矩阵。
“不管你怎么放一个1×4的骨牌,横着放,它覆盖同一行的四个连续格子,竖着放,它覆盖同一列的四个连续格子,根据这个标号规则,它覆盖的四个数字,必然是0,1,2,3各一个,没有重复。”
“也就是说,每一个骨牌,都会恰好消耗掉一份0,一份1,一份2和一份3。”
“如果棋盘能被骨牌完全铺满,那么棋盘上0,1,2,3四种数字的数量,就必须完全相等。”
陈拙停下笔,抬起头,透过镜片看着几位学长学姐。
“现在,数一下这个棋盘里,每种数字各有多少个。”
王洋赶紧去数。
数完0的个数,再数1的个数时,他的眉头皱了起来。
“不对啊……0有9个,1只有8个,2有9个,3有……10个,它们的数量不相等!”
“所以,”
陈拙的声音依旧平淡。
“假设能铺满,就会要求四种数字数量相等,但实际数量不等,矛盾,因此,不可能用1×4的骨牌无重叠地铺满6×6的棋盘。”
教室里瞬间安静了。
逻辑闭环了。
如果要铺满,必须消耗同等数量的2和4。
根本不对等。
“所以,不可能。”
陈拙放下了笔。
赵晨看着那张纸,嘴巴张得老大。
“这……这就证完了?”
“嗯。”
陈拙拍了拍手上的灰,转身往回走。
“染色法是组合数学的基础,以后遇到这种覆盖问题,先别急着画图,先想想怎么染色能制造矛盾。”
他坐回了自己的位置,翻开书。
“行了,别发呆了,下一题。”
身后,五个学长学姐面面相觑。
尤其是王洋,他看着那个简单的数字矩阵,感觉自己的智商被按在地上摩擦了一遍。
不是因为题目有多难。
而是因为这种解法,太优雅了,太赖皮了,也太……
“牛逼。”
王洋憋了半天,只憋出这两个字。
没有复杂的计算,没有繁琐的分类讨论。
就是画几个数,数一数,结束战斗。
“这脑子……”
王洋小声嘟囔了一句。
“怎么长的呢?”!!!
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