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Hadwiger-Nelson 问题


Hadwiger-Nelson 问题 询问平面的色数,即为平面着色所需的最少颜色数,使得平面上任意两个距离为 1 的点颜色都不同。Nelson 在 1950 年首次讨论(但未发表)了这个问题 (Soifer 2008, de Grey 2018)。自那时起,已知确切答案为 4、5、6 或 7,下界由单位距离图(例如 Moser spindleGolomb graph)(它们的色数均为 4)给出,上界由全等正六边形平铺平面(可以分配七种颜色,以某种模式分隔所有相同颜色的瓷砖对,使其距离大于其直径)给出,这最早由 Isbell 在 1950 年观察到,并由 Hadwiger 在不同背景下讨论过 (1945; Soifer 2008, de Grey 2018)。

第一个色数大于等于 5 的单位距离图由 de Grey (2018) 构造。其中最小的一个是从一个更大的例子简化而来的,是一个具有 1581 个顶点的图,这里称为 de Grey 图。这个图的存在确立了平面的色数为 5、6 或 7。在 de Grey 的图发表之后,Dustin Mixon、Marijn Heule 和 Jaan Parts 在随后的几天、几周、几个月和几年里发现了从中导出的更小的非 4-可着色单位距离图。


另请参阅

de Grey 图, 四色定理, Golomb 图, Hadwiger 猜想, Hadwiger 数, Heule 图, Mixon 图, Parts 图, Moser Spindle, 单位距离图

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参考文献

Chilakamarri, K. B. "单位距离图问题:简要综述和一些新结果。" Bull Inst. Combin. Appl. 8, 39-60, 1993.Coulson, D. "关于平面平铺的色数。" J. Austral. Math. Soc. 77, 191-196, 2004.Coulson, D. (2002), "省略距离 1 的 3 空间 15 着色", Discrete Math. 256: 83-90, 2002. Croft, H. T.; Falconer, K. J.; 和 Guy, R. K. 几何中的未解决问题。 中的问题 G10。纽约:Springer-Verlag, 1991.de Bruijn, N. G. 和 Erdős, P. "无限图的着色问题和关系理论中的问题。" Nederl. Akad. Wetensch. Proc. Ser. A 54, 371-373, 1951.de Grey, A. D. N. J. "平面的色数至少为 5。" Geombinatorics 28, No. 1, 18-31, 2018.Erdős, P.; Harary, F.; 和 Tutte, W. T. "关于图的维度。" Mathematika 12, 118-122, 1965.Exoo, G. 和 Ismailescu, D. "平面的色数至少为 5:一个新的证明。" Disc. Comput. Geom. 64, 216-226, 2020.Gardner, M. "数学游戏。" Sci. Amer. 203, 180, 1960.Hadwiger, H. "欧几里得空间通过全等集的覆盖。" Portugal. Math. 4, 238-242, 1945.Hadwiger, H. "未解决的问题 No. 40。" Elem. Math. 16, 103-104, 1961.Heule, M. J. H. "计算色数为 5 的小型单位距离图。" Geombinatorics 28, 32-50, 2018.Jensen, T. R. 和 Toft, B. 图着色问题。 纽约:Wiley, pp. 150-152, 1995.Lamb, E. "数十年之久的图问题被业余数学家解决。" Quanta Mag. 2018 年 4 月 17 日。 https://www.quantamagazine.org/decades-old-graph-problem-yields-to-amateur-mathematician-20180417/.Mixon, D. G. "Polymath16,第一个主题:简化 De Grey 的图。" 2018 年 4 月 14 日。 https://dustingmixon.wordpress.com/2018/04/14/polymath16-first-thread-simplifying-de-greys-graph/.Parts, J. "图的最小化,重点是在平面中 5 色单位距离图的例子。" Geombinatorics 29, No. 4, 137-166, 2020.PolyMath. "Hadwiger-Nelson 问题。" http://michaelnielsen.org/polymath1/index.php?title=Hadwiger-Nelson_problem.Shelah, S. 和 Soifer, A. "选择公理与平面的色数。" J. Combin. Th., Ser. A 103, 387-391, 2003.Soifer, A. 数学着色书:着色的数学及其创造者的多彩生活。 纽约:Springer, 2008.Soifer, A. "我最喜欢的数学开放问题的突破:平面的色数。" https://www.cs.umd.edu/~gasarch/BLOGPAPERS/soifer.pdf.

在 中引用

Hadwiger-Nelson 问题

请这样引用

Weisstein, Eric W. "Hadwiger-Nelson 问题。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Hadwiger-NelsonProblem.html

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