判斷一個圖形能否一筆畫成的數學解釋是什麼?
所謂數學呢,就是把一些人話說得讓人聽不懂。——我上鋪的兄弟
啊當然這是玩笑,但是很多時候,教科書上的順序和人們理解問題的順序並不是一致的。
扯遠了,回到正題,對於題主的問題,其實現有的答案已經回答得很完整了,數學解釋就是 @高濟禾 在答案中提到歐拉在1735年給出的結論, @余天升 和 @莫薇 也都在答案中明確寫出了歐拉得到的定理,我來狗尾續貂多說幾句,把那冷冰冰的定理背後的原因再說得明白一些。
我把之前答主們給出的定理引用一遍:
定理
- 凡是由偶點組成的連通圖,一定可以一筆畫成。畫時可以把任一偶點為起點,最後一定能以這個點為終點畫完此圖
- 凡是只有兩個奇點的連通圖(其餘都為偶點),一定可以一筆畫成。畫時必須把一個奇點為起點,另一個奇點終點
- 其他情況的圖都不能一筆畫出
為什麼是這樣?
我們想像一下,如果某個圖能夠一筆畫出,我們的筆沿著某一條邊到達了一個點,繼續沿著另一條邊畫向再一個點...發現什麼沒有?除了開頭的點和結尾的點,中間任何一個點若想被畫到,就一定要有一條邊以供畫筆「進入」,同時也一定要有一條邊以供畫筆「離開」。也就是說,中間任何一個點,邊數一定是偶數。只有起點或者終點,是不需要同時「進入」和「離開」的,也就是說,起點和終點是可以有奇數邊的;但若有奇數邊,那麼起點和終點就必須同時是奇數邊。
如果所有點的邊數都是偶數,那以任何一個點作為起點,最後會回到這個點來;如果有兩個奇數邊的點,那麼一定一個是起點一個是終點。
以上就是最樸素的想法,嚴格的證明那就是歐拉做出的卓越的工作了。
就是歐拉路和歐拉迴路,這是圖論的內容。
路:對於圖G=&
歐拉路和歐拉迴路:給定無孤立結點圖G,若存在一條路,經過圖中每邊一次且僅一次,該條路稱為歐拉路;若存在一條迴路,經過圖中每邊一次且僅一次,該迴路稱為歐拉迴路。
定理:
簡單無向圖G具有一條歐拉路,當且僅當G是連通的,且有零個或者兩個奇數度結點。
簡單無向圖G具有一條歐拉迴路,當且僅當G是連通的,並且所有結點度數都是偶數。
左孝凌等《離散數學》,上海科學技術文獻出版社,1982年;
數學解釋是歐拉Eular 1735年對 Seven Bridges of K?nigsberg 問題的研究工作http://en.wikipedia.org/wiki/Seven_Bridges_of_K%C3%B6nigsberg
順手八卦了一下原作風采圖形中任何端點根據所連接線條數被分為奇點、偶點。只有所有點為偶點的圖形和只有兩個奇點的圖形可以一筆畫。只有偶點的圖形不限出發點,只有兩個奇點必然從其中一點出發到另一點結束。在任何圖形中,奇點都是成對出現的,沒有奇數個奇點的圖形。 ⒈凡是由偶點組成的連通圖,一定可以一筆畫成。畫時可以把任一偶點為起點,最後一定能以這個點為終點畫完此圖。 ⒉凡是只有兩個奇點的連通圖(其餘都為偶點),一定可以一筆畫成。畫時必須把一個奇點為起點,另一個奇點終點。 ⒊其他情況的圖都不能一筆畫出。(奇點數除以二便可算出此圖需幾筆畫成。)
這是圖論的內容,你找本圖論的教材就行了。當然離散數學教材里可能也有簡介
被經過的點,會耗掉偶數條線(進點一根出點一根),所以連有奇數條線的點耗不幹凈,只能斷掉,所以奇點只能在始末處。一筆的話只有一始一末。所以要想一筆,只能有兩個奇數點,(當然→_→始末相連變成環就全偶了,)
隨便找本國內的大學本科《運籌學》 教材 ,裡面有一章講圖論,裡面有一小節專門講這個
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