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2012-10-01由CCR到圖形染色 514 期

Author 作者 游森棚/任教高雄大學應用數學系。

台大的 PTT(批踢踢)是國內最大的 BBS(電子布告欄),號稱有上萬個看板,常駐在其上的「鄉民」時時刻刻都超過13萬人……呃,我也是其中之一。做數學的就是長久坐在書桌和電腦前面,不上網也難。

群眾是一窩蜂瞎起鬨的,所以一些熱門看板每每會失控暴動,出現大量無關的垃圾發文洗版。最近一次莫名其妙的暴動出現在CCR(跨國戀情版),導因是某些鄉民看不慣崇洋的另外一些鄉民,因此一言不合後引發文章洗版大戰,至今還未平息。(如果讀者看不太懂這一段,要小心和年輕人有點脫節了。)我看著CCR版無厘頭的胡鬧,一面大笑,竟一面想到底下這個數學問題。

眾人來自不同國家,有些彼此有認識關係。我們規定認識是雙向的——甲認識乙,則乙一定也認識甲。可以將「崇洋」定義為「喜歡外國人 甚於喜歡本國人」(純粹是數學定義,勿過度延伸)。因此若某個崇洋者,他認識的人之中外國人比較多,那他一定頗高興。當然,若他的朋友全是外國人,那他想必非常快樂。現在我們就有 一個 CCR 問題:

問題一:一群人參加聚會,這群人之中本來已經有一些認識關係了。現在要分成兩組。假設對於任一個參加者而言,如果(他/她)在另一組認識的人數,大於等於(他/她)在自己這一組認識的人數,(他/她)就會很興奮。主辦單位能不能將每個人分組,讓每個人都很興奮?

用數學的語言來說,這是一個圖論的染色問題。一個圖由一些點與線連結而成。每個點代表 一個人,兩點之間的連線代表兩人彼此認識。現在問題變成:

問題一:任給一個圖,能不能將頂點染成紅黑兩色,使得每個頂點的鄰居之中,異色點個數大於或等於同色點個數?……【更多內容請閱讀科學月刊第514期】