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14、集训营里的周野 集训营第一 ...
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集训营第一天,周野就迟到了。
十二岁的男孩,黑T恤,斜挎着一个鼓鼓囊囊的电脑包,头发乱得像鸟窝,站在门口喊了句"报告",然后大大方方走到最后一排坐下,从包里掏出一台看不出牌子的笔记本,"啪"地打开。
同桌凑过来:"哥们儿,带电脑来刷题?"
"刷什么题。"周野头也不抬,屏幕上是一行行花花绿绿的代码,"我是在算你们的题——一道都懒得手算。"
这话传得很快。第二天课间,有人指着周野的桌面笑:"那个'程序员',昨天课堂测验——数学,全班倒数第一。"
周野撇撇嘴:"数学好有什么用?能编出会自己算数学的程序吗?"
"那你能编个程序,把这道题算出来吗?"一个男生把集训营的"镇营之宝"推过来——这是开营第一天的压轴题,据说是国家队退役教练出的,至今没人做出来:
求证:对任意正整数 n,方程 x?+y?=n 的整数解组数,等于 4(d?(n)-d?(n)),其中 d_k(n) 表示 n 的模 k 余 1 的因子个数。
周野盯着题看了十秒,手在键盘上敲得飞快。十分钟后,他写了一个穷举程序,把 n 从 1 到 1000 全验了一遍:"程序验证,对前一千个正整数都成立。这总行了吧?"
"人家要的是证明,不是验证。"
"证明是给不会算的人看的。"周野合上电脑,一脸无所谓,"我有程序,怕谁?"
"你程序再厉害,也证明不了无穷多个 n。"
周野的嘴角抽了抽,想反驳,又觉得无从反驳。他憋了半天,丢下一句"那是因为你们不会写程序",抱起电脑走了。
傍晚,训练室只剩他一个人。他盯着那道题发呆,忽然听见背后有人说:
"d?(n) 减 d?(n),这个式子我好像在数论书里见过。"
周野回头,看见门口站着一个小女孩——扎着马尾,穿红毛衣,八岁的样子,正踮着脚看他的屏幕。
"你谁啊?"
"林星瑶。"女孩走进来,"集训营年纪最小的。我听说你在做那道题。"
"我没在做,我在验证。"周野纠正她,"你才八岁,看得懂吗?"
"看不懂的地方,我会查。"星瑶说,"我想了一个下午——如果把这题化成高斯整数,因子分解就变成平面上的点了。一个点的模长平方是 n,那解的个数……是不是就是平面上落在圆上的格点数?"
周野愣住了。他的程序是在"验证",而这个八岁的女孩,三句话把问题换了个维度。
"你……你说慢点。"他破天荒地拉开旁边的椅子,"你从哪儿想到的?"
"我外婆的笔记里有一句话,叫'移步换景'。"星瑶坐下,从口袋里掏出一支笔和一张皱巴巴的草稿纸,"有些问题,站在原地看是一团乱麻,换个地方看,就是整整齐齐的格子。我爸爸也说过,物理里好多难题,换个参考系就简单了。"
"那是物理,这是数学……"
"那更该换。"星瑶在纸上画了一个圆,圆上点了几个格子点,"您看,如果 n 是 5,圆上有八个整数点……"
那天晚上,集训营的走廊里,一个十二岁的程序员和一个八岁的小女孩,对着一道题吵了两个小时——吵到最后,两个人趴在桌上,写满了十七张草稿纸,终于拼出了一个完整的证明框架。
"高斯整数……唯一分解……"周野盯着最后一行,声音有点抖,"咱们……咱们是不是做出来了?"
"还差一步。"星瑶指了指纸上一处,"这里要用到费马两平方和定理,明天我去图书室查。"
"我查!"周野抢过纸,"我翻书比你快!"
他抱着纸冲出训练室,跑到一半又折回来,从包里掏出那台宝贝笔记本,往星瑶怀里一塞:"借你玩一晚上。里面有个我自己写的游戏,输了别哭。"
"我不用——"
"给你就拿着!"周野耳朵红了,"数学我比不过你,编程你总得让我一样吧?"
星瑶抱着电脑,低头看了看屏幕,忽然笑了:"周野,其实你刚才那步——用程序找规律,再回头写证明——这个方法,我头一回见。说不定,它比纯证明更厉害。"
周野的脚步顿住了。他背对着她,站了一会儿,闷声说:"……那还用你说。"
第二天早课,何美琳发现集训营的气氛有点不一样——那个倒数第一的"程序员",居然第一个到教室,桌上摊着一本《数论基础》,翻到一半,鼻梁上架着一副不知从哪儿搞来的圆框眼镜,正一笔一笔往笔记本上抄公式。
"太阳打西边出来了?"何美琳坐下,压低声音问星瑶,"他转性了?"
"他说他昨晚想通了一件事。"星瑶说。
"什么事?"
"他说——'原来证明,是给会算的人写的终极程序'。"
何美琳愣了两秒,忽然"噗"地笑出来。她看着那个埋头抄公式的男孩背影,又看看身边这个正低头画图的八岁孩子,心里那根一直绷着的弦,不知怎么的,松了一点点。
集训第三周,结营测试。
压轴题还是那道"镇营之宝"——只是这次,命题老师把条件从"正整数 n"改成了"任意高斯整数"。
考场上,周野的笔在草稿纸上划出一道道线,何美琳的眉头拧成一团,星瑶写完常规部分,在最后一道题下面,停笔想了想,写了一个更简的证法——用她昨晚刚在书里看到的"移步换景"。
交卷后,命题老师翻到她的卷子,看了很久,问身边的工作人员:"这个林星瑶,几岁?"
"八岁。"
"八岁……"老师把卷子放下,"这孩子的路,不在奥数。奥数这道题,她做完了。"