300000
12414
رنگآمیزی گره
اگر شما فقط علاقهمند به آشنایی با روش حل این مساله هستید و به بحثهای نظری در مورد این موضوع نیازی ندارید، میتوانید به قسمت " نکاتی برای پیدا کردن یک رنگآمیزی به کمک آزمون و خطا " مراجعه کنید.
در باره متغیرها
بدون برش خطهای گره میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند.
شما فکر میکنید کدامیک از آنها هستند؟
در غیر این صورت، روش زیر نشان میدهد که چگونه نمودار توزون-سیکورا را به یک دایره تبدیل کنیم.
اثبات اینکه نمودار توزون-سیکورا بیگره است.
به عنوان یک مثال از یک ثابت گره، میتوانیم حداقل تعداد تقاطع در تمام بی نهایت نمودار معادل یک نمودار را در نظر بگیریم. پیدا کردن این ثابت دشوار است زیرا نمیتوان همه نمودارهای معادل یک نمودار را بررسی کرد.
اما چه خاصیتی از گره میتواند یک ثابت گره باشد و در یک نمودار داده شده قابل محاسبه باشد؟ وقتی که بتوان یک نمودار را به هر روش دلخواهی تغییر شکل داد، تصور اینکه کدام ویژگی یک نمودار با تغییر شکل آن تغییر نمیکند دشوار است.
ویژگی 3-رنگآمیزی یک ثابت گره است.
کدام یک از سه نمودار ، 3-رنگپذیر است؟
N-رنگپذیری
سوالهای زیادی مطرح میشود.
آشنایی با حساب پیمانهای
ما میتوانیم تمام گزارههای حساب پیمانهای را ، با معرفی یک ضریب k و فرمولبندی مجدد معادله ≡ به عنوان یک معادله جبری معمولی، ثابت کنیم. برای خلاصهنویسی در فرمولها و متن ، موارد زیر را رعایت میکنیم.
تمام عددهای مورد استفاده، عددهای صحیح هستند.
"pq" به جای "p × q"،
"∃" به جای "وجود دارد"،
':' برای "با خاصیت"، و
"A → B" برای "اگر A درست باشد آنگاه B هم درست است" .
یعنی ، یک ضریب m وجود دادر بطوریکه a = b + mp وجود داشته باشد. به طور خلاصه
[ a = b + mN (عددصحیح)m∃] → [(پیمانه N) a ≡ b]
[ c = d + nN (عددصحیح)n∃] → [(پیمانه N) c ≡ d]
با جمع کردن طرفین این دو معادله داریم : a + c = b + mp + d + np = b + d + (m + n) p
اکنون میتوانیم بنویسیم : (پیمانه N) a + c ≡ b + d
ثابت کنید : اگر (پیمانه N) a ≡ b آنگاه برای هر عدد صحیح m داریم : (پیمانه N) ma ≡ mb.
پس از ضرب دو طرف تساوی در m داریم :
ma = mb + (mk)N
و در نتیجه میتوانیم بنویسیم : (پیمانه N) ma ≡ mb
ثابت کنید : اگر (پیمانه PQ) a ≡ b آنگاه : (پیمانه P) a ≡ b.
پس یک عدد صحیح k وجود دارد بطوریکه : a = b + k(PQ)
و یا a = b + (kQ) P
و در نتیجه : (پیمانه P) a ≡ b
آیا عکس این گزاره درست است؟
میدانیم که (پیمانه 5) 6 ≡ 1 اما
(پیمانه 15) 6 ≢ 1 زیرا تفاضل 6 و 1 مضربی از 15 نیست.
از نظر شهودی ، چرا قبول میکنیم که عکس این گزاره درست نیست؟
در یک معادلههمنهشتی به پیمانه N ، دو طرف ≡ میتوانند N مقدار ناهمنهشت داشته باشند. در یک همنهشتی به پیمانه NM ، دو طرف ≡ میتوانند NM مقدار مختلف (ناهمنهشت) داشته باشند. بنابراین یک همنهشتی به پیمانه NM ، شامل اطلاعات بیشتری نسبت به یک همنهشتی به پیمانهN است. صرف نظر کردن از قسمتی از اطلاعات ، با رفتن از پیمانه NM به پیمانه N آسان است اما معکوس آن یعنی ، ایجاد اطلاعات جدید از از اطلاعات قبل ، دشوار و شاید غیرممکن است. به طور کلی، در این بحث ، تساوی معمولی ، یعنی = ، معادل با همنهشتی به پیمانه ∞ (بی نهایت) است.
به عنوان یک بحث جانبی، مفهوم همنهشتی این امکان را میدهد که در برنامههای کاربردی که در آنها ، جواب سوال شامل اعداد صحیح است و شخص به دنبال یک جواب در قالب یک معادله با استفاده از "=" است و در ضمن میداند که یک کران بالا برای قدر مطلق عددهای جواب وجود دارد، یک ایده ممکن برای حل مساله این است که کار را با پیدا کردن یک جواب در پیمانه N به ازاای برخی از عددهای اول کوچک N شروع کرده و سپس جوابهای به پیمانه N ^ 2 و N ^ 4 و . . . محاسبه شود تا زمانی که توان N از کران بالای جواب بیشتر شود و سپس میتوان (پیمانه N) را رها کرد و راه حل دقیق با استفاده از = را پیدا کرد.
چنین روشی به نام Hensel lifting میتواند برای تجزیه چند جملهایهای یک متغیره ، ابتدا با توجه به برخی از اعداد اول کوچک و سپس بر روی تمام اعداد صحیح ، استفاده شود.
ثابت کنید : (پیمانهN) ( b به پیمانه N) + ( a به پیمانه N) = a+b
اختلاف b و (b در پیمانه N) برابر مضربی از N است: qN + ( b به پیمانه N) = b
که نتیجه میدهند : (p+q)N + (b در پیمانه N) + ( a به پیمانه N) = a+b
و اکنون میتوانیم بنویسیم : (پیمانهN) (b در پیمانه N) + ( a به پیمانه N) = a+b
ثابت کنید : (پیمانهN) ( b به پیمانه N) × ( a به پیمانه N) = a×b
اختلاف b و (b در پیمانه N) برابر مضربی از N است: qN + ( b به پیمانه N) = b
که نتیجه میدهند : (qN +(b در پیمانه N)) × (pN + ( a به پیمانه N) )= a×b
p+pq)N ( b به پیمانه N) + q( a به پیمانه N) ) + (b در پیمانه N) × ( a به پیمانه N))= a×b
و اکنون میتوانیم بنویسیم : (پیمانهN) (b در پیمانه N) × ( a به پیمانه N) = a×b
ثابت کنید که اگر P(x,y,...) یک چندجملهای با متغیرهای x و y و . . . باشد آنگاه : (پیمانه N) ( . . . , ( y به پیمانهN) , ( x به پیمانهN) )P ≡ ( . . . , y , x(P
ثابت کنید: در حساب پیمانهای به پیمانه یک عدد اول، حاصل تقسیم بر یک عدد صحیح (غیر صفر) ، یک عدد صحیح خواهد بود.
ابتدا نشان میدهیم که برای یک عدد اول p و هر عدد صحیح (پیمانهp) a ≢ 0 ، وارون ضربی a به پیمانه p نیز یک عدد صحیح است و آن را 1/a نشان میدهیم.. فرض (پیمانهp) a ≢ 0 ضروری است زیرا در حساب پیمانهای هم تقسیم بر صفر امکانپذیر نیست.
فرض کنید u یک عدد صحیح باشد که (پیمانه p) u ≡ 1/a یعنی وارون ضربی a به پیمانه N باشد یعنی داریم :
(پیمانه p) ua ≡ 1
پس یک عدد صحیح k وجود دارد بطوریکه : ua = 1 + kp
این تساوی شبیه اتحاد بزو است: ua + vp = GCD(a،p) که در آن GCD(a،p) بزرگترین مقسوم علیه مشترک a و p را نشان میدهد و v=-k. چون p یک عدد اول است و a مضربی از p نیست، بنابراین GCD(a،p)=1 است.
ضریبهای u و v در اتحاد بزو را که دو عدد صحیح هستند میتوان به کمک الگوریتم اقلیدسی گسترش یافته محاسبه کرد.
اگر u=1/a یک عدد صحیح به پیمانه N باشد آنگاه b/a = bu نیز یک عدد صحیح به پیمانه N خواهد بود که باید نشان داده شود.
مثال: (پیمانه 7) 1/3 ≡ 5 زیرا : (پیمانه 7) 1 = 3(1/3) ≡ 3(5) = 15 = 2(7) + 1 ≡ 1چه موقع همنهشتی (پیمانه N) ma ≡ mb با همنهشتی (پیمانه N) a ≡ b معادل است؟
قضیه باقیمانده چینی
این همان چیزی است که قضیه باقیمانده چینی بیان میکند.
اگر در دو همنهشتی
(پیمانهN1) x ≡a1
(پیمانهN2) x ≡a2
مقسوم علیههای N1 و N2 نسبت به هم اول باشند ، آنگاه در پیمانه N1N2 دقیقا یک جواب برای x وجود دارد بطوریکه در هر دو همنهشتی صدق میکند.
یک روش برای به دست آوردن جواب این است که برای حل اتحاد بزوی 1N1 + m2N2 = 1 و برای محاسبه m1 و m2 از الگوریتم اقلیدسی گسترش یافته کمک گرفته و سپس از فرمول زیر استفاده کنید.
x = a1m2N2 + a2m1M1
= a1(1 - m1N1) + a2m1N1
= a1 + (a2 - a1)m1N1
که نشان میدهد (پیمانه N1) x ≡a1 و معادله x = a2 + (a1 - a2) m2N2 که نشان میدهد (پیمانه N2) x ≡a2 .
اگر کسی بیش از دو معادله همنهشتی داشته باشد، میتواند در هر مرحله دو معادله را با یک معادله جایگزین کند تا زمانی که یک جواب به صورت یک معادله همنهشتی داشته باشد. در هر جایگزینی پیمانه جدید برابر حاصلضرب پیمانههای دو همنهشتی اولیه است.
چگونه میتوان ثابت کرد که N-رنگپذیری یک ثابت گره است؟
چگونه می توان نشان داد که یک حرکت ریدمیستر1رنگپذیری گره را تغییر نمیدهد؟
اگر همانطور که نشان داده شده است ، رنگ رشته ها A و B باشند ، شرایط رنگآمیزی در شکل چپ به صورت همنهشتی (پیمانهN) A + B ≡ 2B و در شکل سمت راست همنهشتی (پیمانهN) B + A ≡ 2A است. در هر دو مورد B = A یک جواب قابل قبول است:
یعنی اینکه انجام یک حرکت ریدمیستر1رنگپذیری گره را تغییر نمیدهد.
چگونه میتوان نشان داد که یک حرکت ریدمیستر2 رنگپذیری گره را تغییر نمیدهد؟
اگر رنگ رشته ها A، B و C همانطور که نشان داده شده است، C منحصر به فرد از شرایط B + C ≡ 2A mod N در شکل چپ تعیین می شود، بنابراین C ≡ (2A - B mod N) و در شکل راست A + C ≡ 2B mod N بنابراین C ≡ (2B - A mod N). این رنگ رشته جدید را هنگام انجام حرکت ریدمیستر2 تعیین میکند. رنگپذیری تحت تاثیر قرار نمیگیرد.
چگونه میتوان نشان داد که یک حرکت ریدمیستر3 رنگپذیری گره را تغییر نمیدهد؟
اگر رنگ رشتهها A، B، C، D، E، F و G باشد، سه شرط سمت چپ عبارتند از:
(پیمانهN) A + D ≡ 2C
(پیمانهN) E + F ≡ 2D
(پیمانهN) F + B ≡ 2C
با حذف رشته داخلی F معادله رشتههای خارجی عبارت است از
(پیمانهN) 2D - E ≡ 2C - B که با استفاده از (پیمانهN) A + D ≡ 2C به صورت
(پیمانه N) 2D - E ≡ A + D - B ساده میشود و در نتیجه (پیمانه N) A - B - D + E ≡ 0
سه شرط سمت راست عبارتند از
(پیمانه N) E + G ≡ 2C
(پیمانه N) G + B ≡ 2A
(پیمانه N) A + D ≡ 2C
با حذف رشته داخلی G معادله رشته های خارجی عبارت است از
(پیمانه N) 2C - E ≡ 2A - B که با استفاده از (پیمانه N) 2C ≡ A + D به صورت
(پیمانه N) A + D - E ≡ 2A - B ساده میشود و در نتیجه (پیمانه N)0 ≡ A - B - D + E
F و G به کمک هر یک از رابطههایی که در آن ظاهر شدهاند محاسبه میشوند.
ما نتیجه میگیریم که برای هر دو نمودار ، معادلههای رنگ رشتههای خارجی یکسان است: (پیمانه N) A + D ≡ 2C و (پیمانه N) A - B - D + E ≡ 0 .
بنابراین ، یا هر دو نمودار رنگآمیزی دارند یا هیچ کدام از آنها رنگآمیزی ندارند و از این رو رنگپذیری تحت حرکت ریدمیستر3 ثابت است.
در حال حاضر****
1) هنگام اضافه کردن همان ثابت، مثلا S، به هر رنگ، تفاوت ها تغییر نمی کنند:
(A + S) - (C + S) = A - C + S - S = A - C و
(C + S) - (B + S) = C - B + S - S = C - B و
بنابراین شرایط هنوز هم راضی است.
2) ما قبلا به عنوان یک قاعده حساب مدولار دیدیم که می توانیم هر دو طرف ≡ را با یک عدد co-prime به N ضرب کنیم و یک راه حل معادل سیستم معادلات و در نتیجه رنگآمیزی معادل بدست اوریم.
آیا رنگپذیری به پیمانه 2 معنی دار است؟
بیایید از یک رشته با رنگ A شروع کنیم که پس از عبور از زیر اولین پل هوایی با رنگ C به عنوان رشته B ادامه می یابد. سپس A، B، C از طریق A + B ≡ 2C mod 2 و پس از اضافه کردن B به هر دو طرف A ≡ B mod 2 مرتبط است زیرا 2B ≡ 2C ≡ 0 mod 2. ادامه این استدلال در تمام گذرگاه ها به این معنی است که تمام رشته ها یا رنگ زوج (0) یا رنگ عجیب و غریب (1) دارند. این یک رنگآمیزی بی اهمیت است.
در مورد(پیمانه N)رنگ (2N)، یعنی مدول یک عدد حتی؟
در نتیجه، هر مد رنگآمیزی (2N) معادل یک coulouring mod N است.
برای کدام عدد N ، N-رنگپذیری بدیهی نیست و مفید خواهد بود؟
ایا دانستن تمام رنگآمیزی ها mod P و mod Q کافی است که در ان P و Q برای دانستن تمام رنگ ها mod (PQ) همکاری می کنند؟
پاسخ: بله.
اثبات:
اجازه دهیدیک 1، یک2 رنگ از یک رشته در colourings (پیمانه P) و (پیمانه Q).
قضیه باقیمانده چینی پس از ان تضمین وجود و منحصر به فرد از یک صحیح (پیمانه PQ)که هر دو شرایط را ارضا
یک ≡1 (پیمانه P)
یک ≡یک 2 و(پیمانه Q).
این را می توان برای هر رشته تکرار کرد که مقادیر رنگ A، B، C را نشان می دهد,... (پیمانه PQ).
در هر عبور از دو شرایط رنگآمیزی
(A + B - 2C) (پیمانه N) P =1 + ب1 - 2c1 ≡ 0 (پیمانه P)
(A + B - 2C) (پیمانه N) Q =2 + ب2 - 2c 2 ≡ 0 (پیمانه Q)
راضی هستند. تنها مقدار (A + B - 2C) (پیمانه PQ) است که صفر (پیمانه P)و صفر(پیمانه Q) است A + B - 2C ≡ 0 (پیمانه PQ). این نشان می دهد که رنگ ارزش A، B، C,... ارائه یک (پیمانه N) رنگآمیزیPQ.
از انجا که تمام اعداد صحیح مثبت دارای فاکتور اول هستند، می توان انها را به عنوان محصولات قدرت اعداد اول نوشت. بنابراین می توان تمام اعداد رنگآمیزی را با بررسی تنها تمام قدرت های تمام اعداد اول فرد به عنوان عدد ررنگآمیزی پیدا کرد. ما قبلا دیدیم که عدد اول 2 و توان 2 اعداد رنگآمیزی امکان پذیر نیستند.
یکی شروع به بررسی وجود یک مدول ررنگآمیزی برخی از اعداد اول و در صورت موفقیت پس از ان به تکرار چک با قدرت های inccreasingly بالاتر از ان عدد اول تا زمانی که وجود ندارد coulouring دیگر.
چه نکاتی برای پیدا کردن رنگآمیزی با ازمون و خطا وجود دارد؟
- برای تصمیم گیری در مورد رشته بعدی، Enter را فشار دهید تا معادلات را با تعداد حروف خود مرتب کنید، یعنی با فوریت.
- اگر یک معادله دارای چندین حرف است، یکی را انتخاب کنید که در اکثر معادلات دیگر رخ می دهد تا معادلات بیشتری ساده شود زمانی که یک عدد اختصاص داده می شود. معادل ان، ماوس را روی معادله حرکت دهید، گذرگاه دایره ای را ببینید و در این گذرگاه ان رشته رنگ نشده را کلیک کنید که بیشترین عبور را دارد.
- حروف سمت راست ≡ سریعتر از حروف سمت چپ محاسبه می شوند. برای محاسبه یک حرف در سمت چپ، نیاز به تقسیم بر ۲ است که ممکن است نیاز به اضافه کردن N به سمت راست برای تبدیل شدن به مساوی داشته باشد. این کار دشوار نیست اما در یک مسابقه زمان دشوار است. به همین دلیل، هنگام حدس زدن ارزش یک حرف ممکن است یک حرف در سمت چپ یک ≡.
- برای صرفه جویی در وقت، نگران محاسبه مقادیر در بازه 0..N-1 نباشید. ارزش ها می توانند منفی یا خودسرانه بزرگ باشند. اگر انها درست باشند، یک معادله بنفش سبز می شود و این تنها چیزی است که اهمیت دارد.
- اگر یک معادله تنها یک حرف باقی مانده باشد، پس زمینه بنفش است و سپس هیچ انتخابی وجود ندارد، مقدار باید محاسبه شود تا معادله سبز شود. مثال ها را در دستورالعمل ها ببینید.
- همانطور که در بالا نشان داده شده است در این بخش > "اگر کسی یک رنگ داشته باشد ..." بخش، مقادیر تمام حروف را می توان با همان مقدار ثابت منتقل کرد. بنابراین اولین حرفی که می خواهید اختصاص دهید می تواند مقدار 0 بدون از دست دادن کلیت داده شود. هیچ مقدار دیگری برای ان حرف امتحان نمی شود زیرا همیشه می توان ان مقدار را به صفر تغییر داد.
- برای حرف دوم به رنگ باید فقط دو مورد را در نظر بگیرید: 1) همان مقدار حرف اول، یعنی 0 و 2) مقدار متفاوتی دارد. در این حالت فقط باید 1 را در نظر بگیریم زیرا دیدیم که تمام اعداد می توانند با 2 ضرب شوند. (N-1) (که در ان N عدد اول رنگ های موجود است) و هنوز هم یک راه حل معادل دارد. لطفا مرجع این بخش > "اگر کسی یک رنگ داشته باشد ..." به عنوان مثال، اگر N = 5 و یک مقدار متفاوت برای حرف دوم اختصاص داده شده، مانند 3 را امتحان کرده و یک راه حل به دست اورده باشد، ضرب این مقدار (و تمام مقادیر دیگر) با 2 باعث می شود 3 به 3×2 = 6 ≡ 1 mod 5 بنابراین به 1. بنابراین حرف دوم فقط باید به صورت 0 و 1 امتحان شود.
- تست ها نیز یک سوال از زمان است. می توان با وارد کردن اعداد منفی در زمان صرفه جویی کرد، زمانی که انها سریعتر از اعداد مثبت محاسبه می شوند. رابط کاربری نیازی به اعداد در محدوده 0..N-1 ندارد.
- هنگامی که یک معادله قرمز می شود، شرط ≡ براورده نمی شود و حداقل یک عدد باید تغییر کند. سپس عدد دیگری را امتحان کنید. به منظور از دست دادن اعداد، می توان اعداد را به ترتیب 0،1,...,N-1 امتحان کرد و زمانی که رنگآمیزیپیدا شد، متوقف شد.
- هنگام عقب نشینی با کلیک کردن بر روی دکمه خنثیسازی، اگر کسی یک معادله بنفش را ببیند، می تواند دوباره بدون فکر کردن روی دکمه خنثی سازی کلیک کند. دلیل ان این است که معادله بنفش تنها یک حرف دارد و برای این حرف تنها یک مقدار ممکن (mod N) وجود دارد، بنابراین هیچ مقدار دیگری برای این حرف در این وضعیت مورد ازمایش قرار نمی گیرد.
- برای جستجوی سیستماتیک و از دست دادن هر گونه امکان رنگآمیزی، می توان با اختصاص دادن هر متغیر مقدار 0 شروع کرد که راه حل بی اهمیت را می دهد و سپس شروع به عقب نشینی برای دریافت یک راه حل غیر بی اهمیت می کند.
- نمودار گره مورد استفاده در این بازی در حال حاضر تعداد کمی از گذرگاه. اما اگر نمودارها حداقل نباشند، ابتدا ساده کردن انها سودمند خواهد بود. بدون تکنیک های فوق برای سرعت بالا، باید رنگآمیزی NC را امتحان کنید که N تعداد رنگ ها و C تعداد گذرگاه ها = تعداد رشته ها است. کاهش تعداد گذرگاه ها تنها با 1، تلاش را با یک عامل N کاهش می دهد.
ایا گره هایی وجود دارد که نمی توانند رنگ شوند؟
نمودار با برچسب " توزون-سیکورا " در بالای صفحه تنها یکی از بی نهایت بسیاری از نمودارهای unknot است و بنابراین نیز رنگی نیست.
ایا رنگ های ثابت بیشتری وجود دارد و چگونه می توان انها را محاسبه کرد؟
اگر یک نمودار گره دارای گذرگاه C باشد، رشته های C نیز دارد و بنابراین سیستم شرایط دارای ماتریس ضریب C×C است که در ان هر ردیف نشان دهنده یک عبور است و شامل دو -1 و یک 2 یا +1 و -1 (عبور از حلقه ریدمیستر1) است. هر ستون مربوط به یک رشته است و دارای 2 است که رشته دارای بیش از حد عبور می کند و یا دو -1 یا یک -1 و یک + 1 است.
شرایط یک سیستم خطی همگن را تشکیل می دهند (سمت راست فقط شامل 0 است) و سوال این است که اعداد رنگآمیزی را پیدا کنیم که راه حل های مستقل خطی غیر مهم (رنگآمیزی) وجود دارد.
مانند جبر خطی، ماتریس با تعویض ردیف ها و اضافه کردن چند ردیف به ردیف های دیگر به شکل مورب تبدیل می شود. علاوه بر این، این مراحل نیز با ستون ها انجام می شود. چیزی که در اینجا مجاز نیست ضرب ردیف ها و ستون ها در یک عدد است زیرا این امر یک مدولو شماره رنگ را اضافه می کند که تعیین کننده ماتریس صفر است و رنگآمیزی اضافی را اضافه می کند. انچه در عوض انجام می شود این است که بارها و بارها 2 جزء غیر صفر از یک ستون / ردیف، می گویند A، B، برای استفاده از الگوریتم اقلیدس گسترش یافته برای پیدا کردن p،q، رضایت pA + qB = GCD (A، B). p،q ضرب کننده دو ردیف / ستون است. پس از تعویض ردیف ها / ستون ها، GCD (A، B) به عنصر مورب تبدیل می شود. نتیجه یک ماتریس مورب به نام Smith Normal Form است که معمولا گوشه بالا سمت چپ با 1 شروع می شود و به دنبال ان اعدادی هستند که هر عامل عدد بعدی در مورب هستند. اخرین عنصر مورب صفر است زیرا هر نمودار گره اجازه رنگآمیزی بی اهمیت را فقط با استفاده از یک رنگ می دهد. بنابراین برای محاسبه فرم نرمال اسمیت پس از انداختن هر ستون و یک ردیف کافی است.
محاسبه تعیین کننده ماتریس ضریب C×C صفر می دهد زیرا ستون ها به صفر اضافه می شوند. محاسبه تعیین کننده پس از رها کردن یک ردیف و یک ستون یک عدد را نشان می دهد که محصول اعداد در مورب فرم نرمال اسمیت است. بنابراین فرم عادی اسمیت اطلاعات بیشتری در مورد همان تلاش می دهد.
مثال: برای این نمودار با 83 عبور، ماتریس ضریب دارای اندازه 83×83 است.
فرم نرمال اسمیت دارای یک مورب است که از گوشه بالا سمت چپ با 79 بار در 1 شروع می شود و پس از ان 3، 3، 85837301265 (= 3 x 5 x 5722486751)، 0. این بدان معنی است که سه رنگ مستقل 3 رنگ و یک رنگ 85837301265 وجود دارد که نشان می دهد ان را نیز دارای 5 رنگ، 15 رنگ، 3x5722486751-رنگ و 5x5722486751-رنگ.
اگر یک نمودار رنگآمیزی نداشته باشد، تمام اعداد مورب 1 به جز 0 در موقعیت اخر هستند.
نمودار زیر متعلق به گره 12a801 است.
فرم نرمال اسمیت (SNF) در قطر 9 1s و پس از ان 3،45،0 است. در این شکل هر عدد یک عامل از عدد مورب بعدی است. و تعدد رنگآمیزی تعداد عناصر مورب است که در ان به عنوان یک عامل رخ می دهد. بنابراین هر نمودار این گره دارای دو رنگ مستقل 3 رنگ و یک 45 رنگ است که نشان می دهد ان را نیز دارای یک رنگ 5،9،15 رنگ است.
امار رنگهای گره
https://cariboutests.com/qi/knots/colour3-15-N.txt
لیست برای هر گره با شماره عبور ≦ 15 تمام ورودی های فرم نرمال اسمیت که 0 یا 1 نیستند. این اعداد از یک نمودار محاسبه شده اند اما ثابت هستند و بنابراین هنگام محاسبه از هر نمودار ان گره یکسان هستند. اگر تصاویری از گره های رنگی را دوست دارید، می توانید یک پوستر از مجموعه پوستر ما را با کلیک بر روی صفحه اصلی "Home" > "Posters" که منجر به https://cariboutests.com/images/posters/knot_colouring_portrait.pdf می شود، دانلود کنید
. N-coloring به عنوان یک ثابت چقدر قوی است؟
جدول 1: امار متغیر رنگ arount
# of cr: # of crossings
# از kn: # از گره ها
# از cl1: # از کلاس ها در هنگام در نظر گرفتن تنها لیستی از اعداد رنگآمیزی اول
# از cl2: # از کلاس زمانی که در نظر گرفتن تنها لیست از چند عدد اول رنگآمیزی
# cl3: # از کلاس ها هنگام در نظر گرفتن لیستی از اسمیت عادی فرم نوشته ها <> 1
ABS: exp (ln (noofcl3 [cr]) / (cr-3))
= (cr-3)th root of (# of cl3)
# از cr | # از kn | # cl1 | KN / CL1 | # cl2 | KN / CL2 | # cl3 | KN / CL3 | فارسی |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3 | 1 | 1 | 1.00 | 1 | 1.00 | 1 | 1.00 | |
4 | 1 | 1 | 1.00 | 1 | 1.00 | 1 | 1.00 | 1.000 |
5 | 2 | 2 | 1.00 | 2 | 1.00 | 2 | 1.00 | 1.414 |
6 | 3 | 3 | 1.00 | 3 | 1.00 | 3 | 1.00 | 1.442 |
7 | 7 | 7 | 1.00 | 7 | 1.00 | 7 | 1.00 | 1.627 |
8 | 21 | 13 | 1.62 | 14 | 1.50 | 16 | 1.31 | 1.741 |
9 | 49 | 25 | 1.96 | 29 | 1.69 | 33 | 1.48 | 1.791 |
10 | 165 | 47 | 3.51 | 53 | 3.11 | 62 | 2.66 | 1.803 |
11 | 552 | 81 | 6.81 | 93 | 5.94 | 116 | 4.76 | 1.812 |
12 | 2176 | 136 | 16.00 | 162 | 13.43 | 203 | 10.72 | 1.805 |
13 | 9988 | 234 | 42.68 | 271 | 36.86 | 342 | 29.20 | 1.792 |
14 | 46972 | 409 | 114.85 | 488 | 96.25 | 623 | 75.40 | 1.795 |
15 | 253293 | 722 | 350.82 | 855 | 296.25 | 1100 | 230.27 | 1.792 |
چگونه بزرگترین عدد ررنگآمیزی برای گره های با گذرگاه C به C بستگی دارد؟
جدول 2: جدول B (C) = Nحداکثر1 / (C-1)
C | Nmax | گره | B (C) |
---|---|---|---|
3 | 3 | 31 | 1.732 |
4 | 5 | 41 | 1.710 |
5 | 7 | 52 | 1.627 |
6 | 13 | 63 | 1.670 |
7 | 19 | 76 | 1.634 |
8 | 37 | 817 | 1.675 |
9 | 61 | 933 | 1.672 |
10 | 109 | 10115 | 1.684 |
11 | 199 | 11a301 | 1.698 |
12 | 353 | 12a1188 | 1.705 |
13 | 593 | 13a4620 | 1.703 |
14 | 1103 | 14a16476 | 1.714 |
15 | 1823 | 15a65606 | 1.710 |
ایا برنامه کامپیوتری وجود دارد که بتواند رنگ ها را محاسبه کند؟
AsciiKnots
یک برنامه کامپیوتری برای محاسبه یک نمودار گره داده شده تمام اعداد رنگآمیزی با محاسبه فرم نرمال اسمیت ماتریس ضریب است. اگر نمودار گره گذرگاه های زیادی نداشته باشد، با جستجوی بهینه سازی شده ازمون و خطا برای یک شماره رنگآمیزی داده شده همه رنگ ها یا تمام اعداد رنگآمیزی از جمله رنگآمیزی انها محاسبه می شود.به غیر از رنگآمیزی، برنامه می تواند خیلی بیشتر محاسبه کند. می توان ان را از
https://cariboutests.com/games/knots/AsciiKnots.tar.gz
دانلود کرد. AsciiKnots
تحت لینوکس اجرا می شود. کاربران سختگیر ویندوز می توانند لینوکس اوبونتو را به صورت رایگان به عنوان یک برنامه تحت ویندوز 10 نصب کنند. دستورات لینوکس برای حذف نسخه های قدیمی دانلود شده، برای دانلود اخرین نسخه، باز کردن ان و شروع ان هستند
rm AsciiKnots.tar.gz
wget https://cariboutests.com/games/knots/AsciiKnots.tar.gz
tar xfz AsciiKnots.tar.gz
./AsciiKnots
قابلیت رنگآمیزی محدود نیز در https://cariboutests.com/games/knots/knoteditor/ پس از انتخاب "Tools" > "Color Knot" در دسترس است.
مراجع
[2] J. H. Przytycki, 3-coloring and other elementary invariants of knots. Banach Center Publications, Vol. 42, “Knot Theory”, Warszawa, 1998, 275−295.
[3] D. Rolfsen, Table of Knots and Links. Appendix C in Knots and Links. Wilmington, DE: Publish or Perish Press, pp. 280-287, 1976.
[4] J. C. Cha and C. Livingston, KnotInfo: Table of Knot Invariants, http://www. indiana.edu/~knotinfo
[5] “Colour Classification of Knots with Crossing Number up to 15”, https:// cariboutests.com/qi/knots/colour3-15.txt
[6] T. Wolf, “A Knot Workbench”, https://cariboutests.com/games/knots/AsciiKnots.tar.gz
برای به روز رسانی عضو شوید و یا ما را دنبال کنید: