■平面グラフの頂点彩色(その22)
グラフの種数とは、グラフを辺が交差しないように描画できるようにするために、球面に追加しなければならない取っ手の最小数である。
リンゲルとヤングスが解決した問題は、向き付け可能なグラフの種数と関係している。
たとえば、K5はトーラス面上には描画可能であるが、球面上には描画不可能である(種数1)。
Knの種数がgnならば、n色が必要となるgn個の取っ手をもつ曲面上の地図が存在するということである。
gn=(n-3)(n-4)/12のceiling
であることから、g>1に対して
H(g)=[{7+√(1+48g)}/2]
が導かれる。
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【10】種数gのトーラス面上の正則平面グラフ
Kvが平面的であるならば,q=v−1,e=v(v−1)/2.
f=2−2g+e−v=2−2g+v(v−1)/2−v
また,各面は少なくとも3つの辺をもたなければならないから,
3(2−2g+v(v−1)/2−v)=3f≦2e=v(v−1)
正則平面グラフであるためには
3(2−2g+v(v−1)/2−v)=v(v−1)
g=(v−3)(v−4)/12
この方程式には解が無数にあるが,
g=0 → K4
g=1 → K7
g=6 → K12
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