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如果让数学家去送外卖结果会怎么样?

如果让数学家去送外卖结果会怎么样?

作者: 刷牙喝凉白开 | 来源:发表于2020-02-19 15:06 被阅读0次

    在一次家庭聚会中,

    聚会的人职业各不相同,

    有教育家、数学家、厨师……

    突然,

    女主人说:现在需要做饼,

    我有教程,原材料,

    你们几个做一下吧……

    教育家开始低头查看教程,

    一字一句读得很认真,

    厨师已经开始下手和面了……

    只有数学家坐在那里纹丝不动,

    女主人不高兴了,

    对他说:我想你是不是在怀疑教程中的数据是否准确?

    数学家摇摇头说:

    不不不,

    我觉得还是出去买吧……

    河内塔

    河内塔

    位于越南境内,

    兴建于1812年的旗楼,

    楼层总高度约为33.4米,

    升上棋子后高度约为41米,

    据说,(没有确切依据)

    河内塔游戏的名称来源于此。

    河内塔(汉诺塔)游戏

    1883年,法国数学家卢卡斯

    发明了河内塔游戏,

    并且将这一游戏贩卖之后,

    至今,

    这款益智游戏仍然风靡全世界,

    当然,

    手机软件中也少补了它的身影.

    游戏规则

    这款游戏制作精美,玩法简单易上手。

    游戏中,玩家的任务就是将左边的棋子,

    按照原样放在右边的杆子上。

    但有一个规则,就是大的棋子不能放在小的棋子上面。

    通过移动,将所有的棋子全部移动到右边的杆子上面即可过关。

    没有玩过的小伙伴赶紧来动动脑筋吧!

    当然,

    初始圆盘的个数是不固定的,

    如果初始圆盘数目是n的话,

    那么至少需要移动的步数为:

    2^n-1.

    关于这个游戏有个传说的,

    据说印度教三个主神之一的

    梵天所遗留下的印度塔,

    不过是由64片黄金做成的圆盘所构成。

    梵天的使徒以跟河内塔相同的规矩,

    不停地移动这64块黄金圆盘,

    一旦印度塔完成最后一个步骤后,

    世界末日也就会随之降临。

    假设梵天使徒移动黄金圆盘的速度是

    每秒钟一片,

    (手速够快了)

    则需要的时间为:(2^64-1)秒,

    即:18 446 744 073 709 551 615 秒.

    换算成年是:大约 5 850 亿年,

    比目前所知道的宇宙的年龄还要大很多倍!

    三根柱的河内塔游戏步骤可以写成

    简单算法。

    这个益智游戏也经常是计算机程序

    设计课堂上讲授递归算法的教材。

    不过,

    四根柱子或更多跟柱子的河内塔的

    最佳算法至今仍旧是个未知的谜题。

    或许,等着P=NP问题解决的那一天,

    这个问题就可解了吧……

    由于河内塔与其它数学领域有着密切关系,

    比如格雷码或多维超立方体上

    找出哈密顿路径之类的问题,

    使得数学家们一直对这个课题孜孜不懈地研究……

     哈密顿路径(回路)

    天文学家哈密顿(William Rowan Hamilton) 提出,

    在一个有多个城市的地图网络中,

    寻找一条从给定的起点到给定的终点沿途

    恰好经过所有其他城市一次的路径。

    这个问题和著名的七桥问题的不同之处在于,

    过桥只需要确定起点,而不用确定终点。

    哈密顿问题寻找一条

    从给定的起点到给定的终点

    沿途恰好经过所有其他城市一次的路径。

    生活中处处都存在着最优解,

    修建一座桥梁、一段高速公路、一条隧道……

    甚至一个水厂、工厂的选址也要达到最优……

    当然,

    外卖员接单后的行驶路线也涉及到最优解!

    没错,是理论上的!

    回到题目的问题:

    如果让数学家去送外卖结果会怎么样?

    那么他一定会先设计出

    皮亚诺曲线

    再出发!

    1890年,

    意大利数学家皮亚诺

    向世人展示了空间填满曲线的第一例.

    三维空间的希尔伯特立方体是二维空间

    皮亚诺曲线的延伸形式

    图中这个10.2厘米大小、青铜色的

    不锈钢造型由加州大学柏克莱分校瑟坤设计

    英国科学作家达林认为这个发现相当于

    “对数学传统结构的大地震”,

    俄罗斯数学家魏能金表示:

    当讨论这些曲线时,

    所有既成事实都崩溃了,

    一些基本概念变得毫无意义……

    皮亚诺曲线可以解释为:

    空间填充曲线.

    往往是利用迭代方法创造曲折盘绕的线条,

    并在最终完全覆盖曲线所处空间。

    皮亚诺曲线是一个连续的曲线,

    但它和科赫雪花、维尔特拉斯函数等

    具有相同的特性——

    曲线上任一点都找不到单一的切线。

    皮亚诺曲线由许多非常实际的应用方式

    如何挑选一条最具效率的旅程拜访数个不同的城镇;

    如何设计为数个固定送餐地点最佳的路径系统;

    向各个医院输送血浆的最佳物流路径;

    ……

    目前,有科学家提出

    利用空间填充曲线的想法,

    开发武器定位系统,

    只要能在地球轨道上摆上一台计算机,

    就能以很高的效率指挥这套系统……

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