グラフ彩色(隣接は別色)
隣り合う頂点を別の色に塗る。最小何色で塗れるか=彩色数 χ(カイ)。
グラフを選ぶ
3
使用色数
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競合数(隣接同色の辺)
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彩色数 χ(このグラフ)
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頂点をクリック/タップで色を順送り。ドラッグで動かせます(辺は固定)。隣接が同じ色だと辺が赤く太くなります。
グラフ彩色とは、辺でつながった頂点どうしが必ず違う色になるように、各頂点へ色を割り当てる塗り分けです。地図の隣り合う国を別色で塗る問題や、時間割・周波数割り当てと同じ構造をしています。
あるグラフを塗るのに最低限必要な色数を彩色数 χ(カイ)と呼びます。これはアルゴリズムの手順ではなく、グラフそのものが持つ構造(不変量)です。プリセットを切り替え、頂点をクリックして手で塗り分けたり、貪欲彩色を試したりして、何色で塗り切れるか確かめましょう。
あるグラフを塗るのに最低限必要な色数を彩色数 χ(カイ)と呼びます。これはアルゴリズムの手順ではなく、グラフそのものが持つ構造(不変量)です。プリセットを切り替え、頂点をクリックして手で塗り分けたり、貪欲彩色を試したりして、何色で塗り切れるか確かめましょう。
いま何が起きている?
ここがポイント
- 隣接頂点は必ず異色 ── これが守れていない辺=競合。競合 0 になって初めて「正しい彩色」。
- 最小色数 = 彩色数 χ ── そのグラフを塗れる色数の下限で、グラフ固有の不変量。奇サイクルは χ=3、二部グラフは χ=2。
- 平面グラフは必ず 4 色以内で塗れる(四色定理) ── 地図のように平面に交差なく描けるグラフは χ ≤ 4。
- 貪欲彩色は順序で色数が変わる ── 同じグラフでも頂点を見る順番(次数順/番号順)次第で使う色数が増減する。χ の達成は順序選び次第。