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第17章 讲题

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等他煮好螺蛳粉,把热气腾腾、红油鲜亮、配菜丰富的碗端到餐厅时,官听渡还窝在他房间里。

“官听渡!饭好了!”顾北冥喊道。

官听渡这才慢吞吞的抱着柚子碗出来,坐到餐桌前。他看着面前卖相不错的螺蛳粉,难得说了句,“谢了。”

“赶紧吃吧。”顾北冥给自己倒了杯水,打算回房间继续跟那道题死磕。

他刚坐下,拿起笔,就听见官听渡的声音在门口响起,带着一丝吃了口热食的满足和……探究。

“你那题不会?”官听渡不知何时又溜达回来了,倚在门框上,嘴里还嚼着什么。

顾北冥笔尖一顿,抬起头,对上那双在灯光下显得格外清透的眼睛。他有种被看穿的感觉,有点不爽,也有点期待。他扬了扬下巴

“你会?”

官听渡脸上露出一个“你这不废话吗”的表情,轻轻嗤了一声,没说话,但那眼神里的意思很明显:这种题,也值得你皱眉?

顾北冥心里那点好胜心被挑起来了,但他按捺住,把笔往桌上一放,身体往后一靠,摆出谈判的姿态,“那你给我讲讲?”

官听渡走进来,没坐,就站在书桌旁,居高临下的看着他,嘴角勾起一抹带着点恶作剧意味的弧度,“你求求我。”

风水轮流转。

顾北冥想起刚才在厨房的情景,心里暗骂这小崽子记仇。他面上不动声色,重新拿起笔,目光落回题目,以退为进,“算了,你出去吃饭去吧,粉该坨了。我再自己想想。”

他太了解官听渡了,这家伙对他有强烈的表达欲和“好为他师”的倾向,尤其是面对难题时。自己越表现得不着急,对方越憋不住。

果然,官听渡没动,只是盯着那道题看了几秒,“别激我,没用。”

“谁激你了?”顾北冥头也不抬,用笔在草稿纸上无意识的画着圈,“出去吃饭去吧,等会儿都凉了。那家螺蛳粉调料包我全放了,辣油可能有点多,你慢点吃。”

官听渡沉默了几秒,似乎权衡了一下热乎的螺蛳粉和眼前的数学题哪个吸引力更大。最终,他还是转身出去了,丢下一句,“哦。”

顾北冥听着他离开的脚步声和餐厅传来的细微声响,心里稍微有点没底。这家伙真走了?不会真专心吃粉了吧?

他强迫自己重新集中精神,盯着题目,但注意力总是不自觉地飘向餐厅方向。

几分钟后,他提高声音再加把火,“碗放餐桌上就行,等会儿我收拾厨房,顺手给你洗了。”

没有回应。只有轻微的咀嚼声。

顾北冥有点失落,又有点赌气。算了,不求他,自己又不是真做不出来,只是多花点时间而已。他深吸一口气,准备重新进入状态。

过了一会儿,他突然感觉到后背一阵发凉,像是有道目光直直钉在他身上。他猛地回头——

官听渡不知何时已经悄无声息地站在了他身后,距离很近,正微微俯身,目光落在他草稿纸上那些凌乱的演算上。他嘴里含着一块糖,脸颊微微鼓起一点,呼吸间带着淡淡的奶糖甜香和一丝……薄荷的清冽?他应该已经快速吃完并洗漱过了。

“我靠!”顾北冥被吓了一跳,手里的笔都掉了,“你干嘛?属猫的啊?走路没声音!”

官听渡直起身,慢条斯理的嚼着糖,目光从草稿纸移到他脸上,眼神平静,“想明白了吗?”

顾北冥惊魂未定,没好气道:“啊……没有!”

官听渡点点头,似乎对这个答案很满意。他往前挪了半步,更靠近书桌,伸出手指,在顾北冥的草稿纸上某处点了点——那里正是顾北冥尝试构造却失败的地方。

“这里,你的思路方向是对的,但构造太复杂,而且没有抓住关键的不变量。”官听渡的声音在寂静的夜里显得格外清晰,带着一种学术性的冷静,“给你讲讲?”

这一次,他的语气不再是逗弄或挑衅,而是自然而然的分享见解。

顾北冥看着他近在咫尺的脸,灯光在他细腻的皮肤上投下柔和的阴影,长长的睫毛在眼睑下映出一小片弧形的阴翳。他嘴里还有未化尽的奶糖,说话时那股甜丝丝的气息若有若无。

顾北冥忽然觉得心跳漏了一拍,他移开视线,咳了一声,把椅子往旁边挪了挪,让出位置,“来吧。”

官听渡就这么站着,一只手撑在书桌边缘,另一只手拿起顾北冥的笔,在草稿纸空白处开始写。

他在纸上画了几个点,标上序号。

“首先,把S中的点按极角排序,设为p1, p2, ..., pn。”官听渡的笔尖流畅地移动,“然后考虑这样的构造:对于每个i,如果imod3=1,连接pi和pi+1;如果imod3=2,连接pi和pi+1。这样我们会得到大约2n/3条线段。”

顾北冥皱眉,“但这不能保证线段互不相交。”

“所以需要调整。”官听渡在几条线段上打了叉,“注意到,如果两条线段相交,我们可以通过‘交换’端点的方式消除交点,而不改变线段的整体数量。”

他画了一个简单的例子:四个点,两条相交线段。

“看,如果(p1,p3)和(p2,p4)相交,我们可以改为连接(p1,p2)和(p3,p4),这样线段就不相交了,而且覆盖的点集不变。”

顾北冥眼睛一亮,“这是……平面图的可平面化调整!”

“对。”官听渡点头,“通过一系列这样的调整,我们可以得到一组互不相交的线段。接下来要证明,这些线段划分出的每个区域至多包含一个S中的点。”

……

他继续讲解,逻辑链条极其严密。从平面图的面、边、点的欧拉公式,到若尔当曲线定理的应用,再到用数学归纳法严格证明区域性质。

顾北冥听得入神。官听渡的讲解方式和他完全不同——顾北冥更偏向直观构造,而官听渡则是纯粹的逻辑推导和直觉迸发,在他那里一切公式定理的使用都极其自然而然,每一步又都严谨得无懈可击。

“所以最终,我们可以证明至少存在n/3条满足条件的线段。”官听渡放下笔,总结道,“关键的一步是把极角排序和可平面化调整结合起来,这样构造既有系统性,又能保证最优性。”

房间里安静了几秒。

顾北冥盯着草稿纸,大脑飞速运转。他忽然抓起笔,在官听渡的证明旁边点了一下。

“等等,我有个想法。”顾北冥语速加快,“你的构造是基于极角排序,但排序本身就有O(nlogn)的时间复杂度。如果我们不排序,直接用随机化的方法呢?”

官听渡挑眉,“随机化?”

“对。”顾北冥兴奋起来,在纸上画着,“随机选取一条通过两个点的直线L,用L把点集划分成两个子集,然后递归构造。期望值分析应该也能得到n/3的下界,而且算法实现更简单。”

官听渡凑近了些,仔细看顾北冥的草图。两人头几乎挨在一起,呼吸可闻。

“随机划分确实可行,”官听渡思考了几秒,“但期望值的证明需要用到概率论中的一些技巧,比如切尔诺夫界……”

“可以用更简单的马尔可夫不等式。”顾北冥反驳,“我们不需要紧界,只需要证明存在性。”

“但马尔可夫不等式给出的下界太松了,可能达不到n/3。”

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