有一天,我看到一个同事玩一笔画游戏,图形如下:
这是他的草稿纸:
我的心理是这样的:
没想到他如此执着,研究了三天三夜。原来帅气的他,是这样的。
活活折磨成这样。
我从来没想过一笔画居然有如此大的杀伤力,我实在不忍看下去,决定告诉他真相:那个图形其实是无法一笔画出来的。
很多人都玩过“一笔画”游戏,即将平面曲线段构成的一个图形一笔画成,并使得在每条线段上都不重复。
很多人在玩这个游戏的时候,要不通过直觉,要不通过不停的试错方式来尝试完成“一笔画”,其实这个问题早在18世纪,就已被瑞士数学家欧拉解决了。
18世纪初普鲁士的哥尼斯堡,有一条河穿过,河上有两个小岛,有七座桥把两个岛与河岸联系起来。有个人提出一个问题:一个步行者怎样才能不重复、不遗漏地一次走完七座桥,最后回到出发点。如下图:
欧拉于1736年研究并解决了此问题,他把问题归结为“一笔画”问题,证明上述走法是不可能的。他不仅解决了此问题,而且找到一笔画的规律。
在提出规律前,我们先说明两个概念:
◎奇点:指从一个点引出的线条数为奇数条的点。
◎偶点:指从一个点引出的线条数为偶数条的点。
如下图,红色长方形的框里都是奇点,红色圆形框里都是偶点。
明确概念以后,我们现在可以引出欧拉提出的一笔画规律:
1、全由偶点组成的连通图(没有奇点),一定可以一笔画成。画时可以把任一偶点为起点,最后一定能以这个点为终点画完此图。
2、只有两个奇点的连通图(其余都为偶点),也一定可以一笔画成。画时必须把一个奇点为起点,另一个奇点终点。
除以上两种情况外,其他情况的图都不能一笔画出。
好吧,让我们回到将我同事折磨成乞丐的图形,如下,红色的方框表示奇点,共有4个奇点,参照欧拉提出的规律,可以判定无法一笔画成。
明明一张帅气的黎明脸,早点看白领解剖哥公众号,何至于沦落到乞丐脸,可惜了这张脸。
以下图形各位可以尝试下能否一笔画成。
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