01
现在有一个问题。
这里有四个点和四条路线,我们怎么样才能用一笔,将所有的路线全部走一遍而不重复?
这个问题似乎有些简单,那么下面这个呢?
这个问题,其实动动脑筋应该也能解决。
那么下面这个呢?
这个问题是不是没那么好解决了?
对于我们来说这个问题确实不好解决,对于大数学家欧拉来说,这个问题同样也有些难度。
02
欧拉出生于1707年,是近代数学史上最伟大的数学家之一,一个上帝要他研究数学的人。
在他生命的最后七年,尽管他的双眼已经失明,但是他还是产出了相当多的著作。
这也就说明了他很多计算,其实都是用的心算,这样超乎常人的计算能力,只能用天赋来形容。
这样的欧拉在初次遇到这个问题时,也犯了难。
而且当时的欧拉遇到的,不像是我们看到的这样一副抽象成点和线的图,而是一个实物图。
这其实就是大名鼎鼎的哥尼斯堡七桥问题,我们该如何用一笔将所有的线走遍而不重复?
欧拉经过研究后,为了解决这个问题,特意写了一篇论文《哥尼斯堡的七桥》。
他提到这个问题的解法并不存在,那么我们就要问一句了,为什么不存在呢?
欧拉在论文中提到了奇顶点与偶顶点这样一个概念。
奇顶点,就是跟这个点相连的线有奇数条的点,这样的点叫奇顶点。
偶顶点也是相同的道理。
在任何一个一笔画问题中,只要奇顶点的个数超过2个,那么就无法一笔画出了。
而且他把所有的一笔画问题进行了总结,他的结论是任何一笔画的图形只可能有以下两种情况:
1. 全部的点都是偶数点,这样的话起点和终点都是同一个点。
2. 要么所有的点里有两个奇数点,这样的话起点是其中一个奇数点,终点则是另外一个奇数点。
哥尼斯堡七桥问题中的点,很明显就是4个奇顶点,是不满足这个推论的。
欧拉解决这个问题而衍生出来的这种分析问题的方法,也成了数学分支中图论诞生的契机。
从那之后几乎每一本图论相关的书,都会将这个故事放在第一页,来说明这个问题,以及欧拉对于图论的巨大贡献。
过年了,你可以用这个办法,给家里的小朋友出出益智谜题,相信会是一个增进感情的好方法。