第六百零七章 柯克曼女生问题图论
1850年,英格兰国教会神父柯克曼在闲暇时间提出一个数学问题:“学校有15名女生,每天3人一组出去散步。
要保证每周的7天内,任何两人都有一次同组的经历,但也只能有一次同组经历。
请问如何办到?”
,这就是柯克曼女生问题。
在现代数学家看来,这类问题最好的办法把他们看成超图——一堆三个节点或更多的节点组成的集合。
15个女生就是节点,三人同组就看成这三个节点用三条线段(图论术语会说三条边)连接成的三角形。
柯克曼女生问题实际上就是问,有没有一种三角形的排列,把这些女生节点连接起来,并且,这些三角形还不能共边。
共边意味着两个女生被同组安排了两次。
题设要求的安排意味着女生们每周都能相聚一次,而每一天都是和新朋友一起散步。
柯克曼提出这个问题之后,近200年来,无数相关问题吸引和困扰着数学家。
1973年,传奇数学家埃尔德什提出了一个类似的问题。
他问能不能构造一个超图,这个超图拥有如下两个看似矛盾的性质。
性质一,任意两个节点都恰好被一个三角形包含,就和之前的女生一样。
性质一要求了三角形要非常的密。
性质二要求三角形要以某种精确的方式铺得足够广(具体的说,就是任意拿出几个三角形,三角形占用的结点数要比三角形本身的数量至少多出三个)。
”
这有点矛盾,这些物体的布局你既要求局部上稀疏,又要求整体上稠密。
“加州理工学院的数学家康隆(david
conlon)如是说道。
2022年
1
月,四位数学家通过一份长达
50
的论文,证明了只要节点足够多,总是可以构造这样的超图。
伯明翰大学的数学家罗(allan
lo)说:“为了得到这个结果,他们用的办法的技术性程度令人惊叹。”
康隆也说:“这是一个非常优秀的成果。”
研究团队建立了一个满足埃尔德什苛刻要求的系统方法,该系统方法从一个随机选择的三角形的开始,极其小心地设计以后续过程以满足他们的要求。
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