الرئيسيةبحث

مبرهنة الألوان الأربعة

مبرهنة الألوان الأربعة
مبرهنة الألوان الأربعة

مبرهنة الألوان الأربعة تنص على أنه يمكن لأي مستوى مقسّم إلى عدّة مناطق أن يلّون فقط بأربعة ألوان على أكثر تقدير, بحيث لا تلون منطقتان متجاورتان (لهما نفس الحدود) بنفس اللون، إلا في حالة تشاركهما في نقطة واحدة.

برهان منطقي

البرهنة

من الممكن, ربط مشكل الألوان الأربعة, بمشكلة تلوين المخطط

نربط كل رسم, بمخطط عادي كل رأس يمثل منطقة, و يتم ربط الرؤوس التي تمثل مناطق لها نفس الحدود.

مخطط مرتبط بالخريطة
مخطط مرتبط بالخريطة

هذا يعني أن تلوين الخريطة مرتبط بتلوين المخطط المستوي المرتبط بالخريطة. و هكذا تكون خوارزمية التلوين كما يلي:

خوارزمية التلوين

ملاحظة: نستعمل الأرقام 1، 2، 3 و 4 للتعبير عن الألوان الأربعة.

  1. رسم المخطط المستوي المرتبط بالخريطة.
  2. نأخد مثلثا و نلون رؤوسه بالألوان 1، 2 و 3.
  3. انطلاقا من هذا المثلث نحاول تلوين القمم باستعمال الألوان الثلاث الأولى.(سيكون التلوين في هذه الحالة إجباريا).
  4. نأخد مثلثا آخر غير ملون و نعيد المرحلتين رقم 2 و 3.
  5. نستعمل اللون الرابع فقط في الحالة التي تكون فيها قمة ما مرتبطة في آن واحد بثلاثة قمم ذات 3 ألوان مختلفة.
  6. نعود للخريطة و نلونها حسب الألوان المحصل عليها.