■筋交い問題

 コラム「筋交い問題と冗長性」,「剛性をもつ骨格構造」で述べたことをまとめておきたい.

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 m×nの平面上の格子がある.力がかかると歪むが,筋交いを入れて補強したい.しかし,筋交いの本数はできるだけ少なくしたい.

[Q]何本の筋交いをどこに入れたらいいだろうか?

 ただし,立体的には考えないことにする.歪むときも平面上で歪むものとする(立体的に考えるならばどこに筋交いを入れようが歪んでしまう).

 この問題は,2部グラフを応用することで解くことができる.

[A]対応する2部グラフが連結(ループをもたない木グラフ)ならば歪まない.そして,対応する2部グラフはm+n個の点からなるので,連結させるためには,m+n−1本の筋交いが必要になる.

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