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拼图/四色地图

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

四色地图定理指出,你只需要四种颜色就可以给任何地图的所有区域上色,而不会出现相同颜色相互交叉或接触的情况。

正如右边的英国旧地图所示,我们可以看到英国的所有地区都用红色、黄色、绿色和蓝色着色。我们可以仔细查看地图本身,发现地图本身没有任何颜色相同的区域彼此相邻。

这种谜题理论的第一个提议是由弗朗西斯·格思里在1852年10月23日提出的。这个提议是在试图给英格兰地图上色时提出的,当时人们注意到只需要四种不同的颜色。(参见右边的地图)。他问他的兄弟弗雷德里克,是否任何地图都可以用四种颜色上色,这样相邻的区域(即共享公共边界线段的区域,而不仅仅是一个点)就会得到不同的颜色。弗朗西斯·格思里向他的兄弟展示了他一直在尝试证明的一些关于地图着色的结果,并让弗雷德里克去问德·摩根关于这些结果的问题。

1860年,德·摩根(弗朗西斯·格思里的讲师)向美国展示了这个问题及其证明。在美国,本杰明·普莱斯(1809-1880)是一位著名的数学家和天文学家,选择开发逻辑方法来研究这个猜想。德·摩根利用了一个事实,即在一个有四个区域的地图中,每个区域都与另外三个区域相邻,其中一个区域被其他区域完全包围。由于他找不到证明这个事实的方法,他把它作为公理,即他证明的基础。他的论证被认为是正确的,直到1890年,珀西·约翰·希伍德发现了一个缺陷。许多人的工作继续进行,这个猜想最终在1976年被肯尼思·阿佩尔和沃尔夫冈·哈肯证明是正确的。

参考文献

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华夏公益教科书