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第22章 交际花定理

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倒不是方程想要急着把四色猜想的那篇论文发表出去,主要是菲尔兹奖作为国际数学界的最高荣誉,方程很好奇,到底什么样的成就,才有资格拿这个奖。

“这个还真说不准,图论大佬Maria在证明了Strong Perfect Graph Theorem的情况下,最后都没有获得菲尔兹奖,四色猜想虽然是图论中最重要的定理之一,但是在四十多年前毕竟已经被计算机证明过了,单凭一个人工证明的话,并不能保证就能获得菲尔兹奖的青睐。”

刘德汉倒是很实在地回答道。

这倒不是说四色猜想不够难,但很多情况下,“难”并不是评奖的唯一标准。

“还有啊,以后不要给我无中生友,也少看那些民科的文章,四色猜想要是谁都能证明,那还叫世界难题嘛?”刘德汉强调道。

在数学领域中,数论以及拓扑学、图论可以说是民科的重灾区,尤其是拓扑学,更是被民科宣传为“魔法学”,每年都会有各种民科文章宣称自己证明了哥德巴赫猜想,但事实上,哥德巴赫猜想这颗王冠,至今没有人能够将之摘下。

很显然,刘德汉是把方程当做看了几篇民科文章、就以为自己能够证明四色猜想的那一类人了。

“知道了,谢谢刘老师。”方程也不解释,只是很认真地点了点头。

有了刘德汉的指导后,方程学习新知识的热情也更加高涨了,而且拓扑学的进展也更加迅速,此前半知半解的知识点也经刘德汉的点拨全都搞明白了,足见一个好的引路人是多么的重要。

很快,方程就完成了点集拓扑的学习,并且在刘德汉的建议下,开始了代数拓扑学的研究,学习速度之快,连刘德汉都不得不惊叹。

这天,方程在网上浏览资料的时候,无意间发现自己的收藏夹里,竟然还保留着数学研发论坛的网页!

说起来,在上高中之前,方程也是这个论坛的老用户了,每到周六周日就喜欢登录这个论坛,跟来自全国不同地方的数学爱好者聊一些数学方面的内容,那时候,方程是真的挺喜欢数学的。

但是上了高中以后,方程产生了厌学的情绪,这个论坛也就逐渐被他忘却了。

今天重新看到这个论坛的网页,那段尘封已久的记忆,也如同潮水一般向方程涌来。

“不知道还能不能登上去。”方程打开这个网页,试着输入了账号跟密码,没想到真的就让他登录成功了!

e,这是方程在这个论坛上的昵称,代表自然底数,也是这个世界上最重要的常数之一。

在方程掉线的这段时间里,有不少人都给他发了私信,其中发的最多的,是一个昵称叫“π”的用户,最近一条消息还是去年11月份发的。

当时因为两个人的昵称相似,所以方程跟这个π聊得最多。

“没想到这个π竟然还在论坛上活跃呢!”方程点进对方的主页一看,发现这家伙一个小时前还发了一个帖子:

最近看到一个有趣的定理,书里面把它叫做交际花定理,说的是如果一群人中任意两个人总是有且仅有一个共同的朋友(朋友关系是相互的),那么一定有一个人是交际花,(即与所有其他人是朋友),有人能用规范的数学语言证明一下嘛?

说实话,这道题还挺有意思的,因而很快就引来了很多人的关注。

“中学竞赛中很常见的一类题目,其实只要用组合数学的知识就可以解决了。”

“对,就是鸽巢问题,或者说是抽屉原理的应用!”

“没想到还能在这个论坛上看到这种题目,都是满满的回忆呀。”

在所有的评论中,点赞最多的一个,是利用反证法以及线性代数的知识,对交际花定理进行的证明,这也是目前唯一一个给出完整证明的人。

“这其实就是一个图论的题目,图论里有个叫邻接矩阵的概念,直接把图论和线性代数联系在了一起,只要用到邻接矩阵的知识,很容易就能证明了。”

很快,方程就看出了这道题的本质所在,忍不住就在下面评论道。

而他的这条评论,也是迅速得到了其他人的关注。

“总算有人说到点子上了,什么组合数学、抽屉原理,本质上就是图论,更确切地说,是图论中拉姆齐定理的一个弱化版本!”

“卧槽,这不是e嘛,你又活过来啦?”

“还真的是e耶!我说你怎么两年多没上线了呢,原来是去进修了呀,竟然都学到了图论!”

“e跟π现在都在了,感觉以前那个热闹的论坛又要回来了!”

没想到这么久过去了,论坛里居然还有这么多人记得他,方程心里真的是别有一番滋味。

而在方程评论没多久,π更是直接给他发了私信,“你可算回来了!我还以为你永久注销这个账户了呢!”

“抱歉,前段时间经历了一些事,一直没时间登录论坛,不过现在我满血回归了。”方程迅速回复道。

“那作为你回归后的惩罚,你是不是应该把交际花定理的图论证明发出来呢?”

“稍等,我整理一下思路。”

说着,方程便拿出纸笔,开始构思这道题的图论证明步骤,到底该怎么展开。

说实话,如果不是方程刚好这段时间学习了图论的基本知识,他也根本想不到这道题还能用邻接矩阵的概念来证明。

知识储备的作用,在这个时候就展露无遗了。

所谓竞赛题,无非就是在一道寻常的题目中,嵌入一个你不曾学过的背景知识,然后又让你用基本工具去解决。

殊不知,一旦你掌握的数学工具足够多,就根本不存在竞赛题这一说法,所有的题目都可以在选对工具的前提下轻松解决。

就像π提出的交际花定理,反证与线性代数的证明过程有将近二十行,但是在方程引入邻接矩阵的概念后,只用寥寥几行的内容,就完成了这道题的证明。

在方程上传了这道题的图论证明过程后,关于交际花定理的证明似乎也就尘埃落定了,直到π修改了这个定理的部分条件:

“考虑到这个帖子突然引来了好几个图论大佬,我决定修改一下这个定理的条件,如果把“有且仅有一个共同朋友”改为“有且仅有两个共同朋友”,请问这道题该如何证明?”

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