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七桥问题

 该馆已被注册 2012-03-30

七桥问题

 欧拉是这样解决问题的:既然陆地是桥梁的连接地点,不妨把图中被河隔开的陆地看成4个点,7座桥表示成7条连接这4个点的线,如图所示。于是七桥问题就等价于下图中所画图形的一笔画问题了。

首先,它必须是连在一起的,也就是说,图中的任何两个点都由图中的线连接,我们称之为连通的。

 

其次,如果一个图能一笔画成,那么一定有一个起点开始画,也有一个终点。图上其它的点是过路点”——画的时候要经过它。

现在看过路点具有什么性质。它应该是有进有出的点,有一条边进这点,那么就要有一条边出这点,不可能是有进无出,如果有进无出,它就是终点,也不可能有出无进,如果有出无进,它就是起点。因此,在过路点进出的边总数应该是偶数。

因此一笔画问题与经过点的线的条数有关系,为方便起见,若与一点相连的线的条数为偶数,则称此点为偶点。

由上可知,过路点是偶点。同理,如果起点和终点是同一点,那么它也是属于有进有出的点,因此必须是偶点,这样图上全体点都是偶点。如果起点和终点不是同一点,那么它们必须是奇点,因此这个图最多只能有二个奇点。

最后我们可以确定,图能一笔画的两个条件:1、图是连通的,2、图中的奇点数为02

事实上,中国民间很早就流传着这种一笔画的游戏,从长期实践的经验,人们知道如果图的点全部是偶点,可以任意选择一个点做起点,一笔画成。如果是有二个奇点的图形,那么就选一个奇点做起点以顺利的一笔画完。可惜的是,古时候没有人对它重视,没有数学家对它进行经验总结,以及加以研究。

现在对照七桥问题的图,所有的顶点都是奇点,共有四个,所以这个图肯定不能一笔画成。后来,在普莱格尔河上又架起了一座铁路桥。这座桥建成后,人们又想起了那个有趣的问题:如今八座桥可一次不重复地走过八座桥?如今七座桥只剩下三座——密桥、高桥和木桥。一座新的跨河大桥已建成,它完全跨国内福夫岛,但导游们仍向游客讲述七桥的故事,甚至有些导游声称问题仍未解决,以留给游客去遐想

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