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【科普】拉姆齐定理RamseyTheory

【科普】拉姆齐定理RamseyTheory

作者: zhyuzh3d | 来源:发表于2019-05-08 01:01 被阅读14次

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    拉姆齐定理揭示了无序中必然出现有序的辩证统一。

    拉姆齐

    Frank P. Ramsey弗兰克·拉姆齐,1903~1930,英国哲学家、数学家和经济学家。
    是的,你没看错,拉姆齐生年仅到26岁便英年早逝。
    拉姆齐在数学和逻辑方面的一个重要贡献就是1928年他提出的一个组合数学理论,即后来以他的名字命名的拉姆齐定理(拉姆齐理论)。

    拉姆齐定理RamseyTheory

    这是一个组合数学中的问题,拉姆齐定理,也称之为拉姆齐二染色定理。它的直观描述是:

    在超过6人的群体中,必然有3个人互相都认识或者有3个人互相都不认识。

    换个说法:

    在平面上超过6个点组成的群体中,必然有3个点互相连接成为三角形或者3个点互不相连。

    再换个说法:
    在一个完整的6阶图中,即6个点且每个点都和其他所有点进行连线,如果连线有红蓝两种,那么必然有一个红色三角形或者蓝色三角形。

    或者说:
    使得n个人中至少有k个人互相认识或u个人互相不认识,即R(k,u)=n。如果k=3,u=3,那么n最小值是6。

    拉姆齐定理的证明

    • 任意取6个点中的一个点P,对于一个完整图,它应该和其他5点相连。相连有两种可能,即认识或者不认识,认识标红色,不认识标蓝色。那么5条连线中至少有3条颜色是一样的,我么假设是3条红色认识。但这时并没有形成三角形,也不满足3个点互相都认识或都不认识。
    • 我们把P点三条红线连接到的3个点互相连接,假设其中有一条是红色线互相认识,那么就会和P点的两条连线组成红色三角形,如图所示。
    • 如果P点红线连接的3个点互相之间都是蓝色线,那么这三个点就形成了3个点互相不认识的情况,所以拉姆齐定理也成立。
    • 思考一下,为什么五个点不行呢?

    更多拉姆齐数

    如图咋知道R(3,3)=6,R(4,4)=18...

    友谊定理Friendship Theorem

    友谊定理是指:在一群人数不少于三的人群中,若任意两人都刚好只有一个共同认识的人,这群人中总有一人是所有人都认识的。

    在图论的角度来说,一幅图,若每个顶点都跟另一个顶点刚好只有一个共同相邻的顶点,这幅图中有一个顶点和其他顶点都相邻。

    如图,友谊定理的图表示也称为友谊图,或者风车图,或n-fan图,最左侧的蝴蝶结装造型也称为蝴蝶图。

    推论

    拉姆齐定理还有几个推论,例如:范德瓦尔登定理、Hales-Jewett定理、舒尔定理、Rado定理等。


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