全国站
奥数网

全国站
奥数网

染色问题的解题思路

奥数网整理 2010-06-18 13:49:39

  染色问题是数奥解题中的难点,这类问题初看起来好像无从着手,其实只要认真思考问题也很容易解决,下面就染色问题的解题思路说一下。

  图一

  首先,拿到一道题先认真观察,看这个题的突破点。什么是染色问题的突破点呢?那就是找染色区域中的一个最多,这个最多是指一个区域,其他区域与它连接的最多。例如图一中A区域A与B、C、D、E、 F连接最广所以A为特殊区域。找到这个区域问题就容易解决了。这个区域可以任意添色就是染最多的颜色。本题中有4种颜色那么A可以染4种颜色了。完成这个事件需要A、B、C、D、E、F6步所以用乘法原理。这道题找到了最特殊的A区域第二特殊区域和第三区域的确定也就容易了,C区域是与A相连,连接区域的数量仅次于A区域图一中的C和E区域都可以做第二个特殊区域了,但只能选一个,我们把C当成第二特殊的区域,则C可以染3种颜色。区域B跟A、C相连那么 B可以染2种。D与A、C、E相连则只能选1种,对吗?我们仔细观察,按顺序说A----4,C------3,B-------2,D则连接A、C当A 选色后C有3种可能,D在A、C选色后只有2种可能。E连接A、D也有两种可能。F也是连接着A、E有两种可能。这道题就解出来了。有 4×3×2×2×2=96种可能。这道题跟以下一道题有异曲同工之效,大家不妨一起看下图二。


  图二

  图中A与B、C相连有4种染色方式,为第一特殊区域。而B是与A相连的第二特殊区域(切记,此时选第二特殊区域,乃是跟第一特殊区域相连的一个区域)B有3种可能,C连接A、B则有2种可能,D连接B、C则有2种可能,同理E也有2种可能。所以此题有4×3×2×2×2=96种可能的染色。再来看一个稍微复杂点的问题如图三


  图三

  图中A有5种染色方式C------ 4,B-----3,D-----3,E------3,F------3,G------3。这道题首先应当注意染色的顺序,先选第一特殊区域,再看跟 A相连的区域中的第二特殊区域。还有一道更复杂的题,

  图四

  有5种颜色,图中个区域染不同的颜色,问有几种染色方式。还依照前面的思路过程解,首先看哪个区域是图中与其他区域相连最多的当成第一特殊区域,A 为这个区域,其次为B,C和D为对称的哪个为第三特殊区域都可以,我们把D看成第三特殊区域,最后为C、E、F。分好各个区域就开始解题,A有5种颜色可以用,B则有4种,D有3种,C则有2种,F就复杂了,它的颜色受制于E、C,则E跟C相同的有2种颜色可以选(因为C有2种颜色选择),跟C不同的有4 种颜色选择(因为A、D的颜色确定了,E有5-2=3种,则E与C的搭配有2×3=6种颜色可以选择,E不考虑与C相同则有6-2=4种颜色可以选择),。所以E和C的颜色确定了,最后考虑F,若E和C同色,则F有5-2=3种颜色可以选择,若E和C异色则F有5-3=2种颜色选择。那么当E和C同色时F有2×3=6种可以选择,当E和C异色是则F有4×2=8种可以选择,那么这道题就出来了染色的方式有 5×4×3×2×3+5×4×3×4×2=840种方式。下面再简略的看一道此类问题,如图四,4种颜色相邻的区域染不同的颜色,有几种不同的染色方式。还按照以前的思索方式,首先选第一特殊区域,则A为所选,A有4种染色方式,其次,C为第二特殊区域,我们可以按

  图五

  A、C、B、E、D的方式解。则C有3种染色方式。则B有2种染色方式,E跟B对称则E跟B相同则有2种染色方式,E和B不同则有则有2种染色方式。则E的染色方式为2×2=4。则D的染色依靠B、E,那么B、E同色B、E有2种方式,不同色B、E有4-2=2种方式,D的染色依靠B、E的染色,若B、E同色则D有4-2=2种染色方式,若B、E不同则D有4-3=1种方式,那么在B、E同色时D染色方式有2×2=4,在B、E异色时D有 2×1=2种,则依据上面的思路我们可以求出此题的解4×3×2×2+4×3×2×1=48+24=72种方式。

  总之,染色问题也有路可循,分清了问题中的第一特殊区域,以及依次的各个区域问题就迎刃而解了。其中最关键的部分是找特殊区域,不要找错了,如例四若让B 当第二特殊区域就不会得到正确答案了。

相关推荐

点击查看更多
首页 导航