組合せとグラフの理論(塩田)第1回 (3) 四色定理

四色定理

 グラフ理論を用いて解決した問題をもうひとつ紹介します。

 色刷りの地図を作る印刷業者たちは、経験的に次の事実を知っていました:
四色定理 どんな地図でも、4色あれば、隣り合う国同士に違う色を塗って塗り分けることができる。
地図の塗り分けは次のようにしてグラフで表現できます。例えば中部地方周辺の地図を考えましょう。
先ず、各都府県にひとつずつ点を描きます。
次に、隣り合う都府県について、その点同士を辺で結びます。すると、「隣り合う」というつながりを表現したグラフができます。
このグラフの点に番号を割り振って、隣り合う点同士の番号が必ず異なるようにします。例えば次のように割り振れば番号は4つで足ります。
この番号を色の番号だと思って各都府県に色を塗れば、地図の塗り分けができます。
 四色問題が学会に提唱されたのは1852年ですが、証明されたのはそれから124年後の1976年。 アッペルとハーケンが「基本的な地図」を約2000個に分類することで解決しました。 コンピュータを用いた証明の魁(さきがけ)でもあります。

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