第111章 数学的乐趣

作品:我在四合院波澜壮阔的人生|作者:2025梦忆|分类:穿越|更新:2025-12-21 09:44:37|字数:5460字

七月的夜,热得连月光都像是被蒸煮过,黏稠地泼洒下来。李建国赤裸着上身,只穿了条单裤,坐在桌前。窗户大敞着,却没有一丝风进来。煤油灯的玻璃罩子被熏得微黄,灯火安静地燃烧,偶尔因灯芯的细微毕剥声而轻轻摇曳。

他面前的《代数精编》摊开到最后一章——排列组合与二项式定理。汗水顺着脊背的沟壑往下淌,在腰际汇成一道湿痕,但他浑然不觉。手指间捏着的铅笔,笔尖在草稿纸上快速移动,发出细密而规律的沙沙声。

一道题:“某食堂早餐供应馒头、花卷、包子、米粥、咸菜五种食物。规定每位工人至少选两种,最多选四种,且必须包含一种主食(馒头、花卷、包子)和一种稀食(米粥)。问共有多少种不同的选择方案?”

很典型的应用题。李建国目光扫过题目,嘴角微微勾起。这种题目,若在前世,他大概会直接套组合数公式C(n,m)快速解决。但此刻,他没有。

他先拆解条件:“必须包含一种主食” —— 从三种主食中选至少一种;“必须包含一种稀食” —— 米粥是唯一稀食,所以必选;“至少两种,最多四种” —— 总量限制。

然后,他开始分情况讨论,用最基础的方法——枚举思想的变体。

情况一:选两种食物。 必须包含米粥,且必须包含一种主食。则另一种食物只能从剩下两种主食或两种副食(咸菜)中选择?不,等等。若另一种选主食,则已满足“一种主食+米粥”的条件;若另一种选咸菜,则也满足“一种主食+米粥+咸菜”,但主食只有一种,这算几种食物?三种?不对,这里容易混淆。李建国停下笔,眉头微蹙。

他忽然想起了丰泽园后厨给宴席配菜的情景。一桌标准席面,必须有头盘、大菜、汤羹、主食、点心、水果。厨师长要根据客人人数、预算、季节时令,在每一类里选择具体的菜品,既要保证结构完整,又要控制总菜数和成本,还要考虑口味搭配、色泽摆盘……

眼前的数学题,和配菜的逻辑何其相似!都是在一个有限的“菜单”(食物集合)里,按照特定的“规则”(用餐规定/宴席标准),选取一个符合要求的“组合”(工人的早餐/一桌宴席)。

这个类比让他精神一振。解题的思路瞬间清晰起来。

他将问题重新建模:工人选择的早餐组合,必须是一个“集合”,这个集合要满足:1、包含集合A(主食)至少一个元素;2、包含集合B(稀食,即米粥)的全部元素(因为只有一种);3、整个集合的元素个数在2到4之间。

这样一来,情况就分明了。因为米粥必选,所以实际是从剩下的四种食物(馒头、花卷、包子、咸菜)里,再选取若干,与米粥组成符合要求的集合。

他开始有条不紊地计算:

选两种: 米粥固定,还需从四种里选一种。但这一种必须来自主食(否则不满足“至少一种主食”)。所以是从三种主食里选一种:C(3,1)=3种。

选三种: 米粥固定,还需从四种里选两种。这两种必须至少包含一种主食。那就用总选法减去不含主食的选法。总选法:C(4,2)=6种。不含主食的选法:只能从咸菜里选两种?咸菜只有一种!所以不含主食的选法为零。等等,这里又是个陷阱。四种食物是:馒头、花卷、包子、咸菜。要选两种,且不含主食,那只能选咸菜……但咸菜只有一种,无法选出两种!所以不含主食的选法为零。因此,选三种的情况就是C(4,2)=6种。

·

·

选四种: 米粥固定,还需从四种里选三种。同样,这三样必须至少包含一种主食。总选法:C(4,3)=4种。不含主食的选法:只能选咸菜,但咸菜只有一种,无法选出三种,所以为零。因此,选四种的情况就是4种。

·

最后,总方案数 = 3 + 6 + 4 = 13种。

得出答案,李建国没有立刻翻看参考答案。他靠在椅背上,闭上眼睛,让刚才的解题过程在脑海里回放。

那种感觉又来了——一种近乎愉悦的、智力上的清明感。将混沌的问题拆解成清晰的约束条件,像分解一只整鸡,找到关节,下刀精准;分情况讨论,如同处理食材时的“因材施教”,肉质老嫩不同,火候手法各异;最后的合并计算,则像是估算一桌宴席的总成本,需要统筹各项开支,得出精确数字。

这不是枯燥的运算,而是一场精密的思维编排。每一步都需要逻辑自洽,如同灶台上的每一次下料、每一次翻勺,都影响着最终的成色与味道。解一道数学题,和研发一道新菜、规划一次宴席,在“统筹优化”这个内核上,竟如此相通。

他睁开眼,翻开参考答案。13种。完全正确。

但他注意的不是结果,而是答案旁边提供的另一种更“高级”的解法——利用容斥原理,直接构造生成函数或使用更抽象的集合运算公式。那种解法更简洁,更富数学美感,像是用高汤吊出的清汤,看似平淡,实则蕴含了更复杂的工艺和更深的理解。

本小章还未完,请点击下一页继续阅读后面精彩内容!

上一章目 录下一页
先看到这(加入书签) | 推荐本书 | 我的书架

如果您喜欢,请把《我在四合院波澜壮阔的人生》,方便以后阅读我在四合院波澜壮阔的人生第111章 数学的乐趣后的更新连载!
如果你对我在四合院波澜壮阔的人生第111章 数学的乐趣并对我在四合院波澜壮阔的人生章节有什么建议或者评论,请后台发信息给管理员。