伍麗青
“唉——”阿木老叔和古嚕嚕剛踏進某展覽館,就遠遠地聽到一聲嘆息。原來,展覽館的一位工作人員最近很煩惱,館長要他在兩座建筑里挑一座,為一位畫家舉辦作品展。
“不就是二選一嗎?這有何不好抉擇的。我們幫你!”古嚕嚕拍拍胸脯,自信地說道。
工作人員將兩座建筑的室內(nèi)平面圖遞給阿木老叔和古嚕嚕。
這兩座建筑的室內(nèi)都有14個展廳,每相鄰的兩個展廳之間都有門相通。作為展覽活動用的建筑,一定要保證讓參觀者不重復(fù)地一次走遍所有展廳,這樣既可以節(jié)約參觀時間,也可以保證參觀能有序進行。
“兩座建筑的面積相同,地理位置也都很好,而且租借費用一樣,到底選用哪一座更好呢?”工作人員問。
“既然這兩座建筑內(nèi)每相鄰的兩個展廳都有門相通,那么就應(yīng)該都能用于舉辦作品展。”古嚕嚕拿著圖紙仔細(xì)打量。
阿木老叔從口袋里取出一支筆,說道:“這可不好說,畫一畫就知道了!”
于是,工作人員試著用箭頭畫一畫,很快就找到了A建筑的參觀路線(不唯一)。然而,他怎么也畫不出B建筑能夠一次走完的參觀路線。
“這到底是我的問題,還是這座建筑有不對勁的地方?”工作人員很惶恐。
“要是采用一次次試畫的辦法,不但要試好多次,而且還很難做到不重復(fù)不遺漏。這樣無法證明一次走完的參觀路線確實不存在?!卑⒛纠鲜逡蚕萑肓顺了?。
“怎么辦呢?”工作人員非常迷茫。
大家都盯著兩幅平面圖,安靜地思考著……
“有了!我想到辦法了!”古嚕嚕似乎從地磚上得到了啟發(fā),“或許我們可以用涂色的辦法來解決這個問題。”
“涂色?”
“對,藍白相間地涂抹各個展廳,或者用0、1分別表示藍白兩色。現(xiàn)在,從起始展廳到終止展廳就會有一個由0、1組成的14位數(shù)。可以看出,參觀者在‘藍展廳(0)里的話,下一站一定是去‘白展廳(1)。如果存在一條不重復(fù)一次走完的參觀路線,那么這個14位數(shù)中,0和1一定是相間排列的。也就是說,要么0和1的數(shù)量相同,要么相差1。”古嚕嚕一邊在平面圖上涂色,一邊解釋。
“這個辦法不錯!士別三日當(dāng)刮目相看??!”阿木老叔夸獎道。
“那當(dāng)然,數(shù)學(xué)書籍我可沒少讀!”古嚕嚕繼續(xù)說道,“但是,將相同方法用在B建筑上時,我們會發(fā)現(xiàn)0和1的數(shù)量相差2,所以,一條不重復(fù)一次走完的路線肯定不存在?!?/p>
工作人員一聲嘆息:“唉,明明B建筑看上去更有藝術(shù)感……”
“為了方便參觀,選擇A建筑會更好!”阿木老叔說道。
問題解決了,阿木老叔和古嚕嚕繼續(xù)他們的參觀之旅。
“其實,不管是參觀畫展還是參觀博物館,我們一般都想找出能一次走遍所有展廳的路線。而有時候,我們更想知道從這個展廳到另一個展廳有多少種走法。畢竟我們對某些展廳可能不感興趣,或者有時候某個展廳的人太多,擠不進去,我們得更換參觀路線?!惫艊S懈卸l(fā)。
“聽你這么一說,我想起了某座展覽館。”阿木老叔掏出手機,“瞧,這是它的室內(nèi)平面圖,是不是很像蜂房?游人參觀是從左往右走的——可以往右走,也可以往右上、右下走,但是不可以走回頭路,因為人太多,擠不回去了……”
“嗯,確實很像蜂房!我來研究一下?!惫艊D眠^手機,比畫了兩三下后說,“如果從起點出發(fā)去3號展廳,可以羅列出5種不同的走法:起點→1→3,起點→0→2→3,起點→0→1→3,起點→1→2→3,起點→0→1→2→3。”
“用枚舉法嘛,這個我也會。不過,如果我們要去8號展廳呢?一一羅列恐怕就不行了。有沒有什么規(guī)律可循呢?”阿木老叔拋出了一個難題。
“這個,這個……容我思考一下。” 古嚕嚕開始思考。
一分鐘過去了,十分鐘過去了,半小時要過去了,終于——古嚕嚕把難題解答出來了!
“我們先來看看前幾個展廳,試試先簡單后復(fù)雜地破解這個問題?!惫艊Uf道。
從起點到0號展廳只有1種走法:起點→0;
從起點到1號展廳有2種走法:起點→1,起點→0→1;
從起點到2號展廳有3種走法:起點→0→2,起點→1→2,起點→0→1→2。
不難看出,如果想要到4號展廳去,那么在進入4號展廳之前的最后一個落腳點,不是2號展廳就是3號展廳。因此,到4號展廳去的路徑總數(shù),就是去2號展廳的路徑總數(shù)加上去3號展廳的路徑總數(shù)。由此,我們推算出從起點到4號展廳的走法有3+5=8(種)。于是,得到如下的結(jié)果:
有沒有覺得很神奇?從起點到8號展廳有55種走法!假如一一羅列的話,腦袋肯定都要漲破了吧,而現(xiàn)在我們只是做了幾次口算加法。如果不相信的話,你可以動手畫一畫喲!