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一笔画完全图

个顶点的完全图是否可以一笔画?如果可以,要满足什么条件?
一笔画完全图
22 人挑战成功
趣味数学挑战

完成本期挑战需要达到:

大众数学水平

题目

完全图是一个简单的无向图, 其中每一对不同的顶点都恰有一条边相连. 下面列出了顶点数为的完全图.

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要一笔画出该图形, 我们必须遵循以下规则:

1. 你可以从图形中的任何位置开始.

2. 一旦开始描绘, 就不能提起笔.

3. 不能重复描绘任何线段.

那么以下对于个顶点的完全图能否一笔画的描述正确的是 __________.

选项

假设我们想“一笔画”画出下面的图形,但要遵循以下这些规则:

1.可以从图上的任何顶点开始.

2.一旦开始画,笔不能提起来,否则就算结束.

3.同一线段不能经过两次.

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你能做到吗?先让我们试试看.

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很遗憾这几次尝试都没有找到解决办法,但失败的尝试并不能说明不存在可能的解决办法.

显然有很多种方法可以画出这个图形,所以盲目猜测似乎不是好方法.

在解决问题时,有时候关注部分比关注整个问题更有帮助.

让我们考虑一下在一笔画时,在图的顶点处发生了什么.

一个顶点除非是起点或终点,否则我们必须从一条边进入该顶点,然后从另一条边离开.换句话说,每次通过顶点的路径需要两条不同的边.

所以,对于任何连有两条,四条,六条等偶数条边的顶点,对于每一条进去的边,总有一条出去的边.

如果一个顶点有奇数条边穿过它呢?这意味着其中必有一条进入顶点的边是没有出边的,反之亦然.

我们给出这样一个定义:

对于图中的某个点, 如果通过这个点的连线的条数为奇数,则称它为“奇点”;

如果为偶数,则称它为“偶点”.

当我们从一个顶点开始,在此之前我们没有经过任何边.所以,起点可以有奇数条边相连.同样的,当我们到达终点时,不需要离开这个顶点,所以终点也可以连接奇数条边.

回到我们一开始的问题,图中只有两个顶点是奇点:左下角和右下角.因此,我们画图的路径必须从一个奇点开始,到另一个奇点结束.

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试着把这个结论应用到下面的问题上.

发布于 2021-07-30 06:54
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慕容玖
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编辑于 2021-07-30 06:54
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慕容玖
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@白云 ,对,答案里说明的还不够详细。事实上,奇数顶点的完全图中间的交点都是两线交点,不会多线共点。偶数顶点完全图就复杂多了。
logo 慕容玖 2021-08-24