首页 理论教育2页纸图解数学:用智慧方式,轻松学习数学

2页纸图解数学:用智慧方式,轻松学习数学

【摘要】:欧拉将哥尼斯堡的地图简化为七条边连接起四个点,其中每一个点都代表一块陆地,每一条边都代表一座桥。图论研究的就是事物连接在一起的方式。参考阅读//No. 70 拓扑,第144页No. 71 三角剖分,第146页No. 93 组合学,第190页No. 100 P 与NP,第204 页右图:一个图有八种不同的嵌入方式。

1.多维度看全

1736年,莱昂哈德·欧拉参观哥尼斯堡。当地居民喜欢沿着这里的七座桥散步,并希望走过的桥越多越好。他们不喜欢走回头路,也不喜欢走已经走过的桥,于是他们向伟大的欧拉提出了一个问题:是否存在一条路线,能让他们不走回头路而走遍所有的桥?

许多问题实际上和各事物本身的性质无关,而和各事物连接在一起的方式有关。这就是拓扑的理念。我们可以用图形这一数学结构来模拟这些对象之间的关系。图形由点和线构成,点通过线连接起来,其中,点被我们叫作节点,线被我们叫作边。补充一句,这里的图形和我们可视化映射而画的曲线图是无关的。

欧拉将哥尼斯堡的地图简化为七条边连接起四个点,其中每一个点都代表一块陆地,每一条边都代表一座桥。这样一来,他就可以对当地居民一直以来的疑惑做出回答:这样的路线是不存在的。

下图:老哥尼斯堡和用于解决这个问题的欧拉图。

2.关键点梳理

关键在于,图形是一种十分抽象的数学对象。它的节点和边可以代表任何一种事物。图论研究的就是事物连接在一起的方式。图形在电脑运算、算法设计、物流、决策等诸多现实领域以及许多纯数学领域中,都有着至关重要的作用。

通过给图形的边添上数字,我们得到一个加权图。我们也可以给边加上箭头,这样我们就得到了有向图。这些都助于图形应用范围的扩展。

参考阅读//(www.chuimin.cn)

No. 70 拓扑,第144页

No. 71 三角剖分,第146页

No. 93 组合学,第190页

No. 100 P 与NP,第204 页

右图:一个图有八种不同的嵌入方式。具体的差别无关紧要,我们只需要关注各自的连接方式。

3.一分钟记忆

图形可以用来表示相连通的离散点的抽象结构。它们有着非常广泛的应用。

图论处在拓扑和组合学的交界处。