“叮铃铃——”
数学课下课后,教室便喧嚣起来。
男生们勾肩搭背,边聊数学边去厕所;女生们纷纷围成一群,互相讨论史老师课上的内容。
这就是华附的刚开学时期,每个人都还沉浸在一种崭新的、好奇的、向上的劲头里。
但大家都知道,这劲儿长不了。再过几天,课间主宰话题的,准变成谁谁昨晚五杀了,哪个明星又塌房了,周末篮球赛约不约。到那时还在热烈讨论函数奇偶性的,不是真学神,就是作业没写完。
还没到下一节英语课,十三太保纷纷凑到了一起。
叶锐锋和刘梓豪都注意到陈航没有休息,凑过去一看,“航神牛啊!都下课了,还在计算排兵布阵。”
“嗯……对,这个问题有点难。”
周育成、张启山、黄溪念、林薇、宋莳雨也纷纷走上来,他们都颇为感兴趣陈航说的有点难。
“我原本是想着先从10个人开始,”
他把最初的草稿纸翻了出来,上面画的是一个简易表格,横轴是时间(从周一第一节到周五最后一节),纵轴是十个人的名字(陈黄李赵张周林宋江吴)。
“假设我们要理想课表。”陈航说,“每个人各科水平不同,想去哪个层级的班,先列出来。”
“最开始试的是最笨的办法,先排定最受限的资源。”陈航的笔尖点在纸面,“比如,假设咱们年级只有一位史言哲级别的数学名师,他的高阶班只能开在特定时间。那就先把这个时间定死,再把想上这个班的学生塞进去。”
“然后呢?”几人已经跟上思路。
“然后问题就来了。”陈航翻到第二页,上面密密麻麻写着各种排列组合,“排完数学名师课,接着排物理唯一实验室的时间,再排语文特级教师的课……每定死一个稀缺资源,后续的选择空间就少一大截。”
他停顿了一下,手指划过纸上几处被划掉的大片计算。
“我试着用试错调整,先随便排个初版,发现有冲突就调换时间。10个人的时候还行,调个七八次总能找到可行解。”
陈航抬起头,眼神里难得露出一丝“这事有点意思”的光。
“但我把模型扩展到咱们班,50人左右。”
他翻到最新一页。整页纸几乎被各种箭头、叉号、问号占满,边缘还写着一堆潦草的算式。
“炸了。”
“炸了?”宋莳雨眨眨眼。
“组合爆炸。50个人,每人9门课,每门课分3个层次。可能的课程表组合数……”
他在纸角写下一个数字:3的450次方。
“这数字有多大?”
“比宇宙中的原子总数还多几十个数量级。”
陈航点头:“对。用试错法?从这么多可能里随机找可行解?就像在太平洋里随机撒网,想捞起一枚特定纹路的贝壳。”
“直觉在这里完全失效。你调一个人的语文课时间,可能连锁反应让三个人的数学课冲突,再连锁下去,半班人的课表都得重排。多维度的约束互相牵扯,就像一堆缠死的线团。”
教室里其他同学也悄悄围了过来。原本只是好奇,现在听得眼睛发直。
“那……然后呢?”黄溪念问,“史老师下课的时候,看你好像有进展?”
陈航翻到草稿本最后一页。这里干净得多,只写了七八条规则,每条都像数学定理一样简洁明确。
“嗯。快下课时找到了。”陈航的笔尖点在第一条规则上,“我发现不能从资源或学生单边切入。得同时考虑多个维度,建立约束函数。”
他一条条解释:
“规则一:同一时间,同一教室只能安排一门课。这是硬约束。”
“规则二:每个学生同一时间只能上一门课。也是硬约束。”
“规则三:某门课的高阶班,人数上限20人;基础班,人数上限30人。软约束,可以微调。”
“规则四:尽量让同一行政班的学生,在体育、自习等公共课时间在一起。优化目标。”
“规则五:某学生如果数学在A层,物理在A层的概率会提升,学科关联性约束。”
“规则六:教师连续上课不超过两节。工作负荷约束。”
……
他一共列了八条。
“单独看每条规则都很简单。”陈航说,“但八条规则叠加,再乘以50个学生、9门课、3个层次、40个可用教室、35个时间节次……”
他顿了顿:“人脑已经无法直观处理了。但如果是函数,可以。”
周围安静了几秒。
宋莳雨第一个打破沉默。她歪着头看陈航,嘴角弯起温柔的弧度,声音清甜:“所以陈航同学在数学课上,没听史老师讲集合论,而是自己开了个小课题,研究全校课表系统?”
“嗯。”陈航点头,完全没觉得哪里不对。
“还差点被组合爆炸炸飞了?”林薇接话,眼里带着笑意。
“嗯。”
“最后居然找到了八条规则,打算建函数解决?”黄溪念挑眉。
“正在想函数形式。”陈航诚实地说,“可能需要用图论建模,或者整数规划。待会再算算看看行不行。”
几人说罢,便不再理他。因为他们知道,这个家伙专注起来谁都不理,现在大概就是休息一下回顾自己的想法罢了。
然而其他围观的同学都面面相觑。
能考进华附的,谁在原学校不是叱咤风云的学神学霸?可眼前这情景,依然超出了他们的日常认知范畴。
要说有人已经学完高中数学,没问题。要说有人在攻克竞赛数学,也没问题。
但是在这研究如何排课?这算什么?
一个男生忍不住开口了:“陈航兄,你这……不是在数学课上听讲,而是自己钻研排课问题?组合爆炸,我只在信息学竞赛书上见过一眼!”
旁边一个女生也跟着:“陈航同学,你这开学第一天就这么卷?我们还在纠结史老师那复数函数,你直接攻克学校系统?这要是让教务主任知道,得把你拉去当小助手吧!”
众人低声哄笑。
另一个瘦高男生挠头道:“我服了!哥们,我们还在高中挣扎,你这直接开始思考老师所说的数学问题,这差别也太大了吧。”
“叮铃铃——”
上课铃响,好奇的同学们没办法只能一哄而散。
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