1736年,大数学家欧拉听闻了七桥之谜这个难题,把注意力从实际步行转到了纸上的几何图上。他把四块陆地和七座桥简化成了四个点和七条线。欧拉盯着每个点的度数,发现有四个点都是奇数度。他发现一个图能一笔画完,当且仅当奇数点的个数是0个或2个。 那个时候的普鲁士柯尼斯堡城里有个特别的游戏,每个人都想试试能不能不重复地走完每座桥又回到起点。因为大家都想体验这种独特的挑战,所以大人小孩、学者工匠全都加入了这个游戏的大军中。有很多人周末花了好多时间尝试,但最终都没能成功。 因为柯尼斯堡河从城市中间穿过去,还有两座小岛点缀其中,七座桥就把四块陆地连在一起了。市民们发明了这个简单但棘手的游戏。很多人在草稿纸上画得密密麻麻的,却没人真正找到答案。欧拉把地图给简化了一下,陆地形状、桥的长度还有河流弯曲这些都不重要,重要的是这些陆地是怎么连接起来的。 欧拉画出四个点和七条线之后,发现每块陆地连接的次数都是奇数。于是他提出了一个定理:如果一个图要一笔画完,必须满足奇数点的个数是0个或2个。如果不符合这个条件的话就没法画完了。比如柯尼斯堡这个图有4个奇数点,超出了这个范围。所以欧拉证明了这个游戏是不可能成功的。 这个方法后来变成了图论的核心部分,现在被广泛应用在导航规划、网络设计、芯片布线还有社交网络分析等方面。欧拉并不是直接回答能不能走这个问题,而是改变了大家思考问题的方式。现在我们只要数一下奇数点的个数就能判断是否能一笔画完了。你也可以试试看下面这三幅图能不能一笔画完。 第一个是正方形加一条对角线(4点5线),第二个是“日”字形(6点7线),第三个是五角星(5点5线)。你可以先标度数然后数奇数点:如果是0个或者2个就能画完;否则就不行。