好玩又巧妙的图论Puzzle 02: 九点连线与Handshaking Lemma

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看Coursera上的Introduction to Graph Theory课程,看到一些非常有意思的Puzzle和解法,想顺手记录下来。

02 Puzzle:有9个点,有可能通过连线,让每个点与五个点相连吗?

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答案是不行的。试一下就可以得到规律,degree为奇数的点只能有偶数个。很容易通过induction证明出来。因此不可能有9个点degree为5的情况。

教授由此引出了Handshaking Lemma:图中的奇数点有偶数个。

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一个显而易见的graph公式是:degree总量是边数量的两倍。 因为每添加一条边,图的degree总量就+2。因此degree总量永远是偶数。

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由此很容易引申出handshaking lemma和这个puzzle的答案。一个简单图的degree总量不可能是9*5=45。