圖
的色數是為圖
的頂點著色所需的最少顏色數,使得沒有兩個相鄰的頂點共享相同的顏色 (Skiena 1990, p. 210),即,獲得 k-著色 可能的最小
值。上面展示了示例圖中最小著色和色數。
圖
的色數最常見的表示法是
(例如,Skiena 1990, West 2000, Godsil 和 Royle 2001, Pemmaraju 和 Skiena 2003),但偶爾也用
表示。
空圖 的色數為 1,而非空 二部圖 的色數為 2。
圖
的色數也是最小正整數
,使得 色多項式
。計算 圖 的色數是一個 NP-完全問題 (Skiena 1990, pp. 211-212)。或者,用 Harary (1994, p. 127) 的話說,“對於確定任意圖的色數,目前還沒有方便的方法。” 然而,Mehrotra 和 Trick (1996) 設計了一種列生成演算法,用於計算色數和頂點著色,該演算法可以快速解決大多數中小尺寸的圖。
圖的色數計算在 Wolfram 語言 中實現為VertexChromaticNumber[g]。可以使用以下方法獲得許多命名圖的預計算色數GraphData[graph,"ChromaticNumber"].
圖的色數必須大於或等於其 團數。如果對於其每個 匯出子圖
,
的色數等於
中成對相鄰頂點的最大數量,則該圖稱為 完美圖。 團數 等於色數的圖(對其匯出子圖沒有進一步的限制)被稱為 弱完美圖。
根據定義,圖
的 邊色數 等於 線圖
的色數。
布魯克斯定理 指出,圖的色數最多為 最大頂點度
,除非該圖是 完全圖 或奇數 環圖,在這種情況下,需要
種顏色。
色數
的圖被稱為 雙色圖,色數
的圖被稱為 三色圖。一般來說,色數
的圖被稱為 k-色圖,色數
的圖被稱為 k-可著色圖。
下表給出了某些命名圖類的色數。
對於任意兩個正整數
和
,都存在圍長至少為
且色數至少為
的圖 (Erdős 1961; Lovász 1968; Skiena 1990, p. 215)。
虧格為
的曲面的色數由 希伍德猜想 給出,
其中
是 向下取整函式。
有時也表示為
(這很不幸,因為
通常指的是 尤拉示性數)。對於
, 1, ...,
的前幾個值是 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 12, 13, 13, 14, 15, 15, 16, ... (OEIS A000934)。
Erdős (1959) 證明了存在具有任意大 圍長 和色數的圖 (Bollobás 和 West 2000)。
另請參閱
貝蒂數,
雙色圖,
Brelaz 啟發式演算法,
布魯克斯定理,
色不變數,
色多項式,
迴圈色數,
邊色數,
邊著色,
尤拉示性數,
分數色數,
虧格,
希伍德猜想,
地圖著色,
k-色圖,
k-可著色圖,
完美圖,
三色圖,
環面著色 在 課堂中探索此主題
使用 探索
參考文獻
Bollobás, B. 和 West, D. B. "A Note on Generalized Chromatic Number and Generalized Girth." Discr. Math. 213, 29-34, 2000.Chartrand, G. "A Scheduling Problem: An Introduction to Chromatic Numbers." §9.2 in Introductory Graph Theory. New York: Dover, pp. 202-209, 1985.Eppstein, D. "The Chromatic Number of the Plane." http://www.ics.uci.edu/~eppstein/junkyard/plane-color.html.Erdős, P. "Graph Theory and Probability." Canad. J. Math. 11, 34-38, 1959.Erdős, P. "Graph Theory and Probability II." Canad. J. Math. 13, 346-352, 1961.Gardner, M. The Sixth Book of Mathematical Games from Scientific American. Chicago, IL: University of Chicago Press, p. 9, 1984.Godsil, C. 和 Royle, G. Algebraic Graph Theory. New York: Springer-Verlag, 2001.Harary, F. Graph Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, 1994.Lovász, L. "On Chromatic Number of Finite Set-Systems." Acta Math. Acad. Sci. Hungar. 19, 59-67, 1968.Mehrotra, A. 和 Trick, M. A. "A Column Generation Approach for Graph Coloring." INFORMS J. on Computing 8, 344-354, 1996. https://mat.tepper.cmu.edu/trick/color.pdf.Pemmaraju, S. 和 Skiena, S. Computational Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory in Mathematica. Cambridge, England: Cambridge University Press, 2003.Skiena, S. Implementing Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory with Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, 1990.Sloane, N. J. A. 序列 A000012/M0003, A000934/M3292, A068917, A068918, 和 A068919 在 "整數序列線上百科全書" 中。West, D. B. Introduction to Graph Theory, 2nd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 2000.在 上引用
色數
請引用本文為
Weisstein, Eric W. "色數。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ChromaticNumber.html
學科分類