李如
小紅帽的外婆住在森林中的一個(gè)小村子里,小紅帽每個(gè)周末都會(huì)獨(dú)自從家出發(fā),前往外婆家看望她,順便給外婆帶上一些美味的食物。狡猾的大灰狼不知從哪里知道了小紅帽這個(gè)習(xí)慣,想要埋伏在路邊襲擊小紅帽,把她抓回去吃掉,還好小紅帽的媽媽早有準(zhǔn)備。
在小紅帽出門之前,媽媽拿了一張從家到外婆家的路線圖給小紅帽。媽媽囑咐小紅帽,每次從家出發(fā)去外婆家的路線都要不同,而且盡量選擇較短的路線,這樣遇到大灰狼的概率就會(huì)大大減少。
“老實(shí)”的算法VS“聰明”的算法
小紅帽拿到路線圖的時(shí)候看了一下,上面給出了所有從自己家到外婆家可以走的小路。因?yàn)橥馄偶以谛〖t帽家的東南方向,所以她要么先向南走,要么先向東走,這樣就能順利到達(dá)外婆家。那么,她到底有多少條路線可以選擇呢?
小紅帽用筆在路線圖上將路線一條一條地畫了出來,不一會(huì)兒,路線圖就被弄花了。她數(shù)了數(shù),有9條路線可以選擇。
媽媽看著小紅帽一個(gè)人趴在桌子上對(duì)著路線圖寫寫畫畫,便問她:“你在干什么呢?”
“媽媽,我想算一算從咱們家到外婆家一共有幾條不同的路線可以選擇?!毙〖t帽向媽媽求助,“我一共算出9條,您看看我算得對(duì)嗎?”
媽媽看著被小紅帽弄花的路線圖笑了笑:“我教你用另外一種方法來算,保證簡(jiǎn)單,一學(xué)就會(huì)!”
“真的嗎?快教教我?!毙〖t帽迫不及待地想讓媽媽教她另一種計(jì)算方法。
媽媽接過筆,在路線圖上標(biāo)出了數(shù)字“1”和“F”,說道:“你看,在與起點(diǎn)相鄰的兩條道路上分別標(biāo)上1,說明起點(diǎn)附近有2條路可以走。
如果我們想去起點(diǎn)所在的對(duì)角線的另一端F,是不是有2條路可以走?”小紅帽點(diǎn)點(diǎn)頭。
“既然這樣,我們?cè)贔后邊做個(gè)標(biāo)記。你看,標(biāo)記的‘(2)其實(shí)是與起點(diǎn)相鄰的兩個(gè)1的和。代表從起點(diǎn),也就是我們家,到F有2條路可以走?!毙〖t帽一看,還真是這樣。
媽媽繼續(xù)說:“我們繼續(xù)按照這樣的方法來算算到外婆家有幾條路線可以選擇吧!如果用A表示我們家、用L表示外婆家,那么,我們的目的就是從A出發(fā)到達(dá)L。”為了方便小紅帽理解,媽媽繼續(xù)在路線圖上標(biāo)出了一些不同的字母。
“從A出發(fā)有2條路可以走,分別是‘A→B和‘A→E。
到達(dá)B、E后再出發(fā),各有2條路可以走。
按照剛剛標(biāo)記路線的方法,我們把能到達(dá)這幾個(gè)地方的路線數(shù)標(biāo)記上去。
我們不斷地按照這個(gè)方法畫下去,最終就可以得到從A到L的最短路徑數(shù)?!弊詈?,媽媽在路線圖上標(biāo)出的數(shù)是這樣的:
“這樣算下來,一共有10條路線可以選擇呢!之前是我算錯(cuò)了?!毙〖t帽羞愧地說。
媽媽笑了笑:“沒關(guān)系,你現(xiàn)在學(xué)會(huì)了這個(gè)方法,既可以簡(jiǎn)便地算出結(jié)果,又不會(huì)出現(xiàn)遺漏?!?/p>
另一種“聰明”的算法
“其實(shí)還有另一種‘聰明的計(jì)算方法?!眿寢寷Q定多教小紅帽一點(diǎn),“這個(gè)方法比上一個(gè)方法難一點(diǎn),你可要開動(dòng)腦筋,好好思考?!?/p>
小紅帽立馬端正地坐下來:“媽媽您快說?!?/p>
“我們先來看看路線圖?!?/p>
媽媽拿出另一張嶄新的路線圖,慢慢地畫出幾條線:“你發(fā)現(xiàn)了嗎?無(wú)論你選擇哪條路線,都至少要走3條橫向的路和2條豎向的路?!?/p>
“實(shí)際上,我們只需要確定走的是哪2條豎向的路,就能確定最短路徑數(shù)。但是這豎向的路不能隨便選?!眿寢屌e了一個(gè)例子,“例如,你選擇了下邊這種路線,就必須要走回頭路或者繞遠(yuǎn)路。”
“對(duì)這2條豎向的路的選擇還真不能馬虎?!毙〖t帽若有所思地說。
媽媽也緊接著說道:“是的,這樣的話,我們就要分情況來考慮了。從豎向的路來看,如果我們選擇了‘A→E這條路,那么接下來豎向的路,共有4種選擇。
如果我們選擇了‘A→B→F,那么接下來豎向的路就有3種選擇。
如果我們選擇了‘A→B→C→G
這條路,接下來豎向的路就有2種選擇;最后,如果我們選擇‘A→B→C
→D→H這條路,就只剩下‘H→L這1種選擇了?!?/p>
“把不同情況下的路線數(shù)加起來,一共是4+3+2+1=10(條)?!毙〖t帽高興地說道,“和用第一種方法算出來的結(jié)果一樣呢!”
媽媽點(diǎn)點(diǎn)頭,說道:“在現(xiàn)實(shí)生活中,這個(gè)路線圖的模型算是非常簡(jiǎn)單的了。今天你學(xué)習(xí)了新的數(shù)學(xué)知識(shí),可一定要牢牢記住喲!”