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十二 21

使用计算机给一个看似四色猜想的反例上色

下面这个图中有四个地图,其中图4是一个看起来很像四色猜想的反例的地图。想要手工给图4上色是很困难的,至少对我来说是很困难的。我曾经花费了应该有超过1小时的时间来尝试给这个地图上色,但最终结果是两个相邻区域的颜色相同了。此图片来源:Matrix67 手工上色失败以后,我就想用电脑进行上色,于是就有了这篇文章。

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2的2次方色定理

四色定理是说,至多使用4种颜色,就可以给地图上色不对不对,严格一点的说法应该是,对于平面上的不同区域,若给不同的区域途上不同的颜色加以区分,则最多只要4种颜色就足够了 现在把范围缩小,对于直线上的不同区域(也就是线段),至多使用多少种颜色就可以把它们区分出来呢?答案很明显,2种颜色 再把范围缩小,对于一个点,至多使用多少种颜色可以将上面的区域区分开呢?废话当然是1种了 下面看个表 类型 维数 颜色 点 0 1(20) 直线 1 2(21) 平面 2 4(22) 就是这样子那么我们就可以猜想,区分空间中的不同区域,至多只需要23,也就是8种颜色就足够了以此类推,对于N维地图,至多只需要用2N种颜色就足够了 貌似不知道有灭有人证明过这个想法

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